Mechanische Arbeit Arbeit bei unterschiedlicher Richtung von Kraft- und Weg am Beispiel der Hub-Arbeit
Inhalt Arbeit bei gleicher Richtung von Kraft und Weg Arbeit bei unterschiedlicher Richtung von Kraft und Weg Die Hubarbeit ist unabhängig vom Weg
Hub Arbeit bei gleicher Richtung von Kraft und Weg Alle Kräfte sind im Gleichgewicht: Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit Joule Box Joule 1
Hub Arbeit bei unterschiedlicher Richtung von Kraft und Weg Alle Kräfte sind im Gleichgewicht: Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit Joule 1
Konstruktion des Kräfte-Dreiecks Joule Joule 1 Durch den Aufbau bevorzugte Richtung Die Schwerkraft wird in zwei orthogonale Komponenten zerlegt, eine davon in „bevorzugter“ Richtung
Gegenkräfte für das Gleichgewicht Darstellung -zur Übersichtlichkeit-ohne Gegenkräfte Joule Joule 1 Zum Gleichgewicht führen die Zugkraft FH im Seil und die Stützkraft FN der Führung (entgegengesetzt gleich der „Hangabtriebskraft“ und der „Normalkraft“)
Hub Arbeit Joule Joule 1 FG·cos φ
Projektion des Wegs auf die Richtung der Kraft Joule Joule 1 Arbeit ist das Skalarprodukt aus Kraft- und Weg-Vektor
Weg unabhängige Hub-Arbeit Joule Joule Joule 1 1 Im Gravitationsfeld ist die Hub-Arbeit unabhängig vom Weg
Konservative Felder Joule Joule Joule 1 1 Ist in einem Feld die Arbeit zur Überführung eines Objekts unabhängig vom Weg, dann nennt man das Feld „konservativ“ Gravitations- und statische elektrische Felder sind „konservative Felder“
Zusammenfassung Bei unterschiedlicher Richtung von Kraft und Weg ist die Arbeit das Produkt aus: Der Komponente der Kraft in Wegrichtung und dem Weg bzw. Der Kraft und der Komponente des Wegs in Kraftrichtung Rechenvorschrift („Skalarprodukt“) : F·s = F·s·cos α α ist der Winkel zwischen den Vektoren F und s In Worten: Erster Vektor mal Projektion des zweiten auf den ersten Folge: Die Hub-Höhe bestimmt die Hubarbeit, nicht der Weg
Joule Joule 1 1 Finis