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Mechanische Arbeit

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. 0.

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Presentation Transcript

  1. Mechanische Arbeit Arbeit bei unterschiedlicher Richtung von Kraft- und Weg am Beispiel der Hub-Arbeit

  2. Inhalt • Arbeit bei gleicher Richtung von Kraft und Weg • Arbeit bei unterschiedlicher Richtung von Kraft und Weg • Die Hubarbeit ist unabhängig vom Weg

  3. 0 Hub Arbeit bei gleicher Richtung von Kraft und Weg Alle Kräfte sind im Gleichgewicht: Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit Joule Box Joule 1

  4. 0 Hub Arbeit bei unterschiedlicher Richtung von Kraft und Weg Alle Kräfte sind im Gleichgewicht: Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit Joule 1

  5. 0 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

  6. 0 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“)

  7. 0 Hub Arbeit Joule Joule 1 FG·cosφ

  8. Projektion des Wegs auf die Richtung der Kraft 0 Joule Joule 1 Arbeit ist das Skalarprodukt aus Kraft- und Weg-Vektor

  9. Weg unabhängige Hub-Arbeit 0 0 Joule Joule Joule 1 1 Im Gravitationsfeld ist die Hub-Arbeit unabhängig vom Weg

  10. Konservative Felder 0 0 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“

  11. 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 VektorenF und s • In Worten: Erster Vektor mal Projektion des zweiten auf den ersten Folge: • Die Hub-Höhe bestimmt die Hubarbeit, nicht der Weg

  12. 1 1 Joule Joule Finis

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