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Arbeit in der Physik - einfache Erklärung, Berechnungen, Aufgaben, Übungen (Mechanik)
Das Wichtigste aus dem Video
Tipp auf eine Zeit – das Video springt genau dorthin.
Transkriptautomatisch erstellt · 36 Zeilen
- im heutigen Video werde ich dir so einfach wie möglich erklären was wir in der Physik unter Arbeit verstehen schauen wir uns dafür mal diese
- Situation hier an wir haben hier einen Block der befindet sich auf einer reibungsfreien Oberfläche und die haben eine Person und diese Person die schiebt
- den Block an das heißt diese Person übt eine Kraft F auf diesem Blog aus dann wird sich dieser Block beginnen in diese Richtung zu bewegen und sagen wir jetzt
- mal dass diese Person den Block so lange anschiebt bis er sich an dieser Stelle hier befindet und bezeichnen wir diese Weglänge hier mit Delta x dann sagen wir
- in der Physik dass diese Person an dem Block eine Arbeit verrichtet hat diese Arbeit die bezeichnet man mit einem großen B und die Arbeit kann man
- ziemlich einfach berechnen das ist einfach die Kraft F mal dieser Weglänge Delta x das heißt wenn wir zum Beispiel eine Kraft von 10 Minuten haben
- und sagen wir mal die Person schiebt den Block über eine Weglänge von sagen wir mal zwei Metern an dann haben wir eine Arbeit von 10 Minuten mal zwei Metern
- das heißt 20 Joule die Einheit der Arbeit die ist Newton und diese Einheit gibt man jetzt seinen eigenen Namen und dieser Name ist
- Joe jetzt stellt sie natürlich die Frage was können wir uns unter dieser Größe vorstellen intuitiv wird der Begriff der
- Arbeit wahrscheinlich schon in die Sinn machen in dieser Situation diese Person die hat arbeiten müssen um diesen Block anzuschieben in der Physik verstehen wir
- unter der Arbeit aber etwas anderes und zwar eine Energieübertragung in dieser Situation hier wurde Energien von dieser Person auf dem Block übertragen oder
- eben in anderen Worten von dieser Person wurde Arbeit an diesem Block verrichtet und nachdem diese Masse von der Person angeschoben wurde befindet sich diese
- Masse ja hier und bewegt sich mit einer Geschwindigkeit v in diese Richtung und dann besitzt diese Masse kinetische Energie hier am Anfang bewegt sich die
- Masse noch nicht das heißt sie hat keine Energie dann wird arbeitsverrichtet oder eben Energie übertragen von der Person auf die Masse und am Ende besitzt diese
- Masse dann eine bestimmte kinetische Energie hast du das stellen wir uns in der Physik und der Arbeit vor schauen wir
- uns jetzt noch ein paar weitere einfache Beispiele an schau dir mal diese Situation an hier haben wir eine Person die eine relativ schwere Masse in die
- Höhe hält diese Masse die bewegt sich aber nicht das heißt Delta X ist nur und deswegen ist die Arbeit in dieser Situation nur das heißt diese Person die
- verrichtet an der Masse keine Arbeit was dir dieses Beispiel zeigen sollte ist dass obwohl du hier vielleicht im Alltag sagen würdest dass diese Person arbeiten
- muss damit sie diese Masse in die Luft hält physikalisch gesehen wird hier von dieser Person keine Arbeit verrichtet anders sieht das Ganze in dieser
- Situation aus hier hebt diese Person eine Masse m vom Boden auf und bringt sie auf eine Höhe h diese Person die muss natürlich eine Kraft auf diese
- Masse ausüben um die Gravitationskraft nach unten zu überwinden und die Masse wird von der Höhe 0 auf die Höhe h gebracht das heißt hier wird eine Arbeit
- W von F mal h verrichtet schauen wir uns jetzt noch ein drittes Beispiel an hier haben wir wieder die gleiche Situation wie hier oben wir
- haben einen Block mit der Masse m dass ich auf einer reibungsfreien Oberfläche befindet das heißt er kann sich nach rechts und nach links bewegen diesmal
- wirkt aber diese Kraft F nicht genau in Bewegungsrichtung sondern schräg zur Bewegungsrichtung und diese Kraft F die wirkt wieder so lange bis die Wegstrecke
- Delta x zurückgelegt worden ist und die Frage ist wieder wie groß ist die Arbeit die hier verrichtet wird um das auszurechnen müssen wir den Anteil
- der Kraft Berechnen der in Bewegungsrichtung zeigt das heißt wir müssen die Kraft aufspalten in eine Kraft die parallel zu Bewegungsrichtung
- ist und in eine Kraft die im rechten Winkel zu bewegen ist und wir sehen genau an diesem Anteil der Kraft in basiert wir haben hier den Winkel Alpha
- das ist der Winkel zwischen der Kraft und der Bewegungsrichtung der ist gegeben und wir haben diese Kraft F gegeben wie können wir uns jetzt diese
- Kraft ausrechnen dazu verwenden wir einfach trigonometrien und zwar der Kosinus von Alpha ist gleich an Katheter das heißt diese Parallele Kraft
- dividiert durch die Kraft F durch die Hypotenuse stellen wir diese Formel um auf die parallele Kraft das heißt F parallel
- = f mal dem Cosinus von Alpha so und jetzt können wir wieder diese Form von hier oben verwenden
- dann ist die Arbeit B gleich die parallele Kraft das heißt F mal Cosinus Alpha F mal dem kursinus von Alpha mal der Wegstrecke Delta x und wenn du jetzt
- hier die Werte einsetzt die Kraft F die ist 30 Minuten der Winkel Alpha des 45 Grad und Delta X ist 2m das solltest Du hier ungefähr auf eine Arbeit von
- 42,4 Joule kommen das heißt wichtig ist sich hier zu merken dass nur jener Anteil der Kraft relevant ist der in die Bewegungsrichtung der Masse zeigt
- in den nächsten Videos werden wir uns dann noch anschauen wie man die Arbeit berechnen kann wenn z.B die Kraft nicht konstant ist oder wenn zum Beispiel die
- Masse sich nicht auf einer Geraden bewegt die Playlist wo du diese Videos finden kannst die verlinke ich dir jetzt noch unten in der Videobeschreibung
Zum Nachlesen
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