1.8 Energie und Leistung Klausur zum Verständnis des Begriffs „Energie“ Nahrungsaufnahme  Stoffwechsel  Muskelkraft  Aufheben eines Gewichtes, Bewegen eines Körpers  also Verrichten von Arbeit synonym verwendet Quantitative Definition am Beispiel „Hochheben eines Gewichtes“ h0 m·g work potentielle Energie „gespeichert“ durch die Position h0 Arbeit leisten am Körper m  Fallen führt zu Beschleunigung Fallzeit Endgeschwindigkeit

kinetische Energie Energieerhaltung Aufwärtsbewegung mit der gleichen Geschwindigkeit beginnen Wie hoch steigt der Körper? Steigzeit gleich Fallzeit Steighöhe gleich ursprünglicher Höhe h0 Körper mit Geschwindigkeit v0 kann Arbeit leisten! kinetische Energie Fallen ist ein Energieumwandlungsprozess Wpot  Wkin Reibung: Bildung von Reibungsenergie Gesamtenergie für jede Höhe h unabhängig von Höhe Energieerhaltung

Welche Kraftkomponente für die Berechnung der Energie? Ist das potentielle Energie? Weg Zugkraft Entlastung Kraftkomponente || Weg vergleiche: dynamische Komponente auf der schiefen Ebene h s Energieumsatz Reibungsenergie Endgeschwindigkeit?

Leistung Leistungsmessung Ergometer Dauerleistung und Grundumsatz kurzfristige Spitzenleistung Dauerleistung und Grundumsatz Einsatz für Beschleunigung Reibung auf Treppenstufen und Abbremsung  Schwerpunkt m Weg || Kraft benötigte Zeit Dt Dh (Hörsaaltreppe)  4,3 m

1.9 Ausgedehnte Körper: Schwerpunkt und Drehbewegung Physikalische Größen bei der Bewegung eines „punktförmigen“ Körpers Ortskurve Geschwindigkeit Beschleunigung Kraft auf Körper Energie W Schwerkraft der Teilmasse Drehbewegung fest Schwerkraft führt zu Drehbewegung Körper in einem Punkt festhalten In jeder Lage des Körpers Gleichgewicht der Drehmomente aller Teilmassen Schwerpunkt Schwerpunktscheibe Gesamte Bewegung eines Körpers Drehbewegung um den Schwerpunkt und Translationsbewegung des Schwerpunkts

Stabilität der Mechanik Suche die Position der kleinsten potentiellen Energie Körper fällt bis zum Boden Gleichgewichtslage Schwerpunkt Typen schematisch stabil indifferent labil absolut lokal Minimum überall Beispiel: aufgehängte Scheibe Lage Drehpunkt zu Schwerpunkt Stabilität einer senkrechten Säule: Welche Schieflage führt zum Kippen?

1.10 Bewegung mehrerer Körper: Stoß und Impuls Stoß zweier Körper Bahn Pendelkette charakteristische Größe? Schwerpunkt bewegt sich mit konstanter Geschwindigkeit Stoß erfüllt Impulssatz und Energiesatz Einheit des Impulses Kraftstoß Ubicampus Kraft F wirkt die Zeit Dt  Impuls = F · Dt

Impuls beim Abbremsen weich schwerelos während des Falls Kraft gemessen in Einheiten der Erdbeschleunigung weich schwerelos während des Falls Impuls beim Auftreffen hart Absprung Impuls beim Auftreffen Wirkung bei Unfällen Anwendung bei Materialprüfung auf Härte.

Übersicht Mechanik Flüssigkeit 1. GRUNDBEGRIFFE DER BEWEGUNG VON KÖRPERN (MECHANIK) 1.1 Physikalische Größen und Messungen 1.2 Raum und Zeit, Bewegung (Kinematik) 1.3 Beschleunigung, Kraft und Masse (Dynamik) 1.4 Verformungen und Elastizität von Materialien 1.5 Typen von Kräften 1.6 Zusammensetzen von Kräften 1.7 Hebelgesetz, Drehmoment (statisch) 1.8 Energie und Leistung 1.9 Ausgedehnte Körper: Schwerpunkt und Drehbewegung 1.10 Bewegung mehrerer Körper: Stoß und Impuls Körper sind Punkte ausgedehnte Körper mehrere Körper Erhaltungssätze