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Arbeit in Form von Kraft mal Weg. Formen mechanischer Arbeit Mechanische Arbeit ist Kraft mal Weg oder: Wärme Zu- oder Abfuhr Kraft mal Weg führt bei.

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Präsentation zum Thema: "Arbeit in Form von Kraft mal Weg. Formen mechanischer Arbeit Mechanische Arbeit ist Kraft mal Weg oder: Wärme Zu- oder Abfuhr Kraft mal Weg führt bei."—  Präsentation transkript:

1 Arbeit in Form von Kraft mal Weg

2 Formen mechanischer Arbeit Mechanische Arbeit ist Kraft mal Weg oder: Wärme Zu- oder Abfuhr Kraft mal Weg führt bei beschleunigter Bewegung auf Kinetische Energie

3 Inhalt Mechanische Arbeit Kraft mal Weg –Bei konstanter Geschwindigkeit –Hubarbeit –Bei beschleunigter Bewegung: Kinetische Energie

4 Arbeit ist Kraft mal Weg in Kraftrichtung Weg Kraft Die Gegenkraft sei eine Reibungskraft an der Unterlage Die Bewegung in diesem Beispiel ist gleichförmig, deshalb kräftefrei: Der Kraft des Experimentators wirkt eine gleichgroße Reibungskraft entgegen. Der Experimentator gibt Arbeit ab, die Unterlage nimmt sie -als Wärme- auf

5 Arbeit ist Kraft mal Weg Einheit: 1 Nm=1 J (1 Joule)

6 Arbeit, skalar SI EinheitAnmerkung W = F · s 1 Nm=1 J 1 Joule Konstante Kraft entlang des Weges s F1 NKraft s1 mWeg

7 Hubarbeit ist Schwerkraft mal Hub-Höhe Weg = Hub-Höhe h Kraft = Schwerkraft auf die Masse m Schwerkraft auf die Masse m Haltekraft (hier: Muskelkraft)

8 Speziell: Hub-Arbeit W = F · h1 J Arbeit bei konstanter Kraft entlang des Weges h h1 m Weg in Richtung der Schwerkraft F = m·g1 N Gravitationskraft auf die Masse m, Schwerkraft g = 9,811 m/s 2 Fallbeschleunigung W = m · g · h1 JDie Hub-Arbeit Gibt es keine weiteren Kräfte wie z. B. die Reibung, dann ist die Hubarbeit unabhängig vom Weg, auf dem die Höhe h erreicht wird

9 Arbeit bei konstanter Geschwindigkeit Weg Kraft Die Bewegung in diesem – wie in den vorigen- Beispielen ist gleichförmig, deshalb kräftefrei: Der Kraft von Blau wirkt eine gleichgroße Kraft von Rose entgegen

10 Arbeit bei beschleunigter Bewegung Weg Trägheitskraft Kraft Die Bewegung in diesem Beispiel ist beschleunigt: Der Kraft von Blau wirkt eine gleichgroße Trägheitskraft entgegen

11 Kinetische Energie bei konstanter Beschleunigung Einheit 1 JKonstante Kraft F auf dem Weg s 1 N Kraft auf die Masse m, ausgedrückt durch die Trägheitskraft 1 mIn der Zeit t durchfahrener Weg 1 m/s Nach der Zeit t erreichte Geschwindigkeit 1 J F und s eingesetzt, t als Funktion von v eingesetzt Der Ansatz Betrag der Kraft gleich Trägheitskraft gilt für die beschleunigte Bewegung

12 Definition der kinetischen Energie Einheit 1 JKinetische Energie Eine Masse, die sich mit Geschwindigkeit v bewegt, trägt die kinetische Energie W kin =mv 2 /2, unabhängig von der Art der Beschleunigung

13 Arbeit, wenn die Kraft als Funktion des Weges bekannt ist SI EinheitAnmerkung 1 J Die Kraft sei Funktion des Weges 1 N Kraft als Funktion des Weges 1 m Ein (infinitesimial) kurzes Weg Intervall* * Auf dem die Kraft in Richtung des Wegs als konstant gelten kann

14 Zusammenfassung Arbeit ist Kraft mal Weg Skalar: W = F · s [1 J] –Kraft F wirke entlang des Weges s Die Arbeit wird zu Kinetischer Energie, wenn die Kraft zur Beschleunigung einer Masse verwendet wird: –Eine Masse m, mit Geschwindigkeit v bewegt, trägt die kinetische Energie E kin =m·v 2 /2 Diese Formen der Arbeit sind in vollem Umfang in andere Formen der Energie umwandelbar –Im Gegensatz zur Wärme, die nicht vollständig in Kraft mal Weg für eine einzelne Masse verwandelt werden kann

15 Finis Arbeit ist Kraft mal Weg Weg Kraft


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