Arbeit, Energie, Energieerhaltung, Leistung
Inhalt Begriffe: Arbeit, Energie, Leistung Austausch von Energie Der Satz von der Erhaltung der Energie
„Arbeit verhält sich zu Energie wie Kontobewegung zu Kapital*“ * Aber Achtung: Kein Kredit, keine Überziehung!
Arbeit, Energie gibt es im Zusammenhang mit: Kraft und Weg Massen und Geschwindigkeit Wärme Strom und Spannung Feldstärken, d. h. zum Feld-Aufbau Massen Photonen in elektromagnetischen Wellen
Der Energieerhaltungssatz Die Gesamtenergie bleibt konstant, Energie kann aber ausgetauscht und umgewandelt werden Systeme, in denen dieser Satz gilt, nennt man „abgeschlossen“
Arbeit ist Kraft mal Weg in Kraftrichtung W = F · s [J] Kraft Weg 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
„Arbeit ist Kraft mal Weg“ W = F · s [J] „Arbeit ist Kraft mal Weg“ Einheit: 1 Nm=1 J (1 Joule)
Mechanische Arbeit SI Einheit Anmerkung W = F · s 1 Nm=1 J „1 Joule“ Konstante Kraft entlang des Weges s F 1 N Kraft s 1 m Weg
Leistung verbindet Arbeit mit Zeit P = ΔW / Δt [W] Kraft Weg 5 Zeit Leistung verbindet Arbeit mit Zeit
Leistung P = ΔW / Δt Einheit Leistung ist ein Quotient: Zähler: In einer Zeit Δt übertragene Energie ΔW, Nenner: Zeit Δt „Leistung ist Arbeit durch Zeit" Die Einheit der Leistung ist „Watt“
Zusammenfassung Satz von der Erhaltung der Energie: Die Gesamtenergie bleibt konstant, sie kann aber ausgetauscht oder in andere Formen umgewandelt werden Als „Verrichten von Arbeit“, kurz „Arbeit“, bezeichnet man Austausch von Energie zwischen zwei Systemen Analogie zwischen Begriffen: Es verhält sich Arbeit zu Energie wie Kontobewegung zu Kontostand In vielen Anwendungen gilt: Arbeit ist Kraft mal Weg Leistung ist der Quotient „Arbeit durch Zeit“: P = ΔW / Δt [W] , die Einheit ist Watt
„Arbeit ist Kraft mal Weg“ Finis Kraft Weg „Arbeit ist Kraft mal Weg“