Austausch von Hub-Arbeit

Präsentation zum Thema: "Austausch von Hub-Arbeit"—  Präsentation transkript:

1 Austausch von Hub-Arbeit

2 Inhalt Hubarbeit in zwei Systemen mit unterschiedlich langen Wegen
Anpassung der Massen, um gleiche Hubarbeit in beiden Systemen zu erreichen Energieaustausch zwischen beiden Systemen

3 Arbeit ist Austausch von Energie
Dem System wird Energie zugeführt: Vorzeichen: Plus Joule Joule Vom System wird Energie abgeführt: Vorzeichen: Minus -1 1 -1 1 „System 1“ „System 2“

4 Versuch: Hubarbeit auf der schiefen Ebene
Joule Joule „Was kann passieren?“ -0,5 0,5 -0,5 0,5 System 1 System 2

5 Versuch: Hub-Arbeit auf schiefer Ebene - Austausch von Hub-Energie -

6 Kräfte bei der Hubarbeit auf der schiefen Ebene
Joule Masse m2 Masse m1 Joule -0,5 0,5 -0,5 0,5 60° System 2 System 1

7 1 J Arbeit 1 N Kraft 1 m Weg Hubarbeit im System 1
Arbeit im System 1 (senkrechter Weg) bei gleicher Richtung von Kraft und Weg 1 J Arbeit 1 N Kraft 1 m Weg Hubarbeit im System 1

8 Arbeit im System 2 bei Winkel 60° zwischen Kraft und Weg
1 J Arbeit Cosinus des Winkels zwischen Weg- und Kraft-Vektor Arbeit auf der schiefen Ebene, Länge des Weges s2 = h

9 Bedingung für gleiche Arbeit in beiden Systemen
1 J Bedingung für gleiche Arbeit in beiden Systemen 1J Auf der schiefen Ebene wird das zweifache der senkrecht angehobenen Masse entlang des Wegs h bewegt, aber nur um die Hälfte von h angehoben Für 2m1 = m2 sind beide Hub Arbeiten identisch und können beliebig oft ausgetauscht werden

10 Arbeit auf der 60°schiefen Ebene: Doppelte Masse, halber Hub
Joule Joule -0,5 0,5 -0,5 0,5 60° System 2 System 1

11 Zusammenfassung In zwei Systemen mit unterschiedlichen Wegen erreicht man durch geeignete Wahl der Massen gleiche Hub-Arbeiten Zwischen diesen Systemen kann die Hubarbeit – ohne weitere Energiezufuhr -beliebig oft ausgetauscht werden Anwendung: Aufzüge mit Gegengewicht Schrägaufzüge Wasser Transport in „Speicher Seen“: Wasser wird auf Berge in „Speicher Seen“ gepumpt, um bei Bedarf dessen Hub Energie durch ablaufendes Wasser wieder abzurufen

12 finis Joule Joule -0,5 0,5 -0,5 0,5 60° System 2 System 1