Dynamik
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Fakultät für Technik / Bereich Informationstechnik<br />
2.4.1.2 Arbeit (Work)<br />
Die Kraftwirkung wird erst durch Bewegung des Körpers sichtbar,<br />
die Wirkung wird mit dem Begriff Arbeit erfasst:<br />
'umgangssprachlich':<br />
Arbeit = Kraft x Weg<br />
Bsp: - Gewicht in Hand und laufen – es wird keine Arbeit verrichtet, da Gewicht nur gehalten wird<br />
(Kraft Weg)<br />
- Maßkrug-Haltewettbewerb: hier ist der Weg = 0; vergl. Übungsaufgabe Vektoren.<br />
Kraft F Arbeit [W] = Nm = J<br />
<br />
- konstant W F s<br />
- wegabhängig<br />
W <br />
<br />
s<br />
1<br />
<br />
<br />
s<br />
o<br />
<br />
(MD - 4)<br />
F(s) ds<br />
Die Wegabhängigkeit kann auch durch Summen mit konstanter Kraft ausgedrückt werden:<br />
Bsp: Leiterwagen in der Ebene mit verschiedenen Reibungswerten wie Eis, Kies, Sand<br />
Arbeit ist ein Skalar, da vektorielles Skalarprodukt<br />
Die Arbeit bei konstanter Kraft ist ein Spezialfall der wegabhängigen Arbeit:<br />
F = const. :<br />
s<br />
<br />
F<br />
<br />
s<br />
1<br />
<br />
o<br />
<br />
ds<br />
<br />
F s<br />
SI-fremd : „kWh“ = 3,6 MJ (Energiewirtschaft) ; „eV“ = 1,6 10 -19 J (Atomphysik)<br />
Arten Beispiele (Vereinfachung: 1D)<br />
Hubarbeit<br />
Beschleunigungsarbeit<br />
Reibungsarbeit<br />
Verformungsarbeit<br />
Gewichtheben,<br />
Flaschenzug: Kraft kleiner - Weg größer : Arbeit = const.<br />
Anfahren Auto<br />
Luftwiderstand, Quader auf schiefer Ebene<br />
Feder spannen (Hookesches Gesetz)<br />
Blankenbach / HS Pf / Physik <strong>Dynamik</strong> / WS 2012 7
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