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Mechanische Leistung & Arbeit
Das Wichtigste aus dem Video
Tipp auf eine Zeit – das Video springt genau dorthin.
Transkriptautomatisch erstellt · 30 Zeilen
- Heute geht's um die Leistung und zwar um die mechanische Leistung. Es gibt noch die elektrische Leistung, das ist aber eine andere Geschichte. Bei unserer
- heutigen Leistung, der mechanischen Leistung, geht es immer um Kräfte, die auf einen Körper wirken. Deswegen wiederholen wir ganz kurz ein bisschen.
- Nehmen wir mal an, wir sind joggen. Jetzt stehen wir vor einem Berg und den müssen wir hoch. Dazu müssen wir konstant eine Kraft von 600 Newton
- aufbringen, damit wir da hochkmen. Klar, wenn wir einen Berg hoch wollen, kostet das Kraft. Sagt ja schon der Volksmund. Wenn wir die Länge der Strecken kennen,
- können wir sogar sagen, wie viel Arbeit wir verrichtet haben. Die Arbeit ist die Energie, die wir beim Joggen verlieren würden, denn danach sind wir ja müde und
- ausgelaugt. Der Physiker sagt dazu, an unserem Körper wird Arbeit verrichtet, weil wir konstant eine Kraft auf ihn auswirken, die uns dann auf den Berg
- bringt. Die Arbeit berechnet sich aus Kraft mal Weg in der Formel W = F* S. Hier sehen wir, dass die verrichtete Arbeit größer wird, wenn wir A eine
- größere Kraft aufbringen müssen oder B die Kraft über einen längeren Weg S aufbringen müssen. Klar, wenn wir 20 km anstatt 5 km joggen, dann haben wir mehr
- Arbeit verrichtet und sind kaputter. Und wenn wir mit Gepäck joggen gehen, dann müssen wir eine größere Kraft aufbringen und sind danach auch kaputter. Ist doch
- ganz logo. Ach so, noch die Einheit. Die Einheit der Arbeit W ist Newton mal oder Joule. Rechnen wir uns jetzt einfach mal die Arbeit aus. die wir beim Joggen
- verrichten müssen. F waren 600 Newton, der Berg ist jetzt mal 200 m lang. Es gilt W = F* S, also 600 New 200 m = 120.000
- Joule. Diese Arbeit müssen wir verrichten, wenn wir diesen Berg hochrennen. So viiel zur Arbeit. Das sollte mit dieser kleinen Wiederholung
- jetzt sitzen. Kommen wir damit endlich zur mechanischen Leistung. Die ist aber auch ganz einfach definiert. Die mechanische Leistung bekommt den
- Buchstaben groß P wie Power. Sie trifft eine Aussage, wie schnell ich eine Arbeit verrichte, also ob ich den Berg schnell oder langsam hochrenne. Deswegen
- ist die Leistung auch so definiert. P = W durch T. Die Leistung P ist die verrichtete Arbeit W in einem Zeitraum t, also P = W dur t. Bemerken schon, auf
- was es hinausläuft. Richtig, rennen wir den Berg langsam hoch, dann brauchen wir eine lange Zeitspanne. Die Zeit tend groß und unsere Leistung P wird kleiner.
- Aber wenn wir am Berg oben angekommen sind, können wir gleich wieder weiterrennen. Wir sind nicht so kaputt. Wenn wir den Berg allerdings hoch
- sprinten, dann wird unsere Zeit t ziemlich klein und unsere Leistung wird ziemlich groß. Und am Berg oben angekommen, pumpen wir wie ein Marifer
- und haben den Puls von 180. Das ist die Leistung. Wie schnell verrichte ich eine Arbeit? Und je schneller ich sie verrichte, desto mehr Leistung habe ich
- erbracht. Fehlt noch die Einheit der Leistung. Die Leistung hat als Einheit Joule durch Sekunde und das ist dann Watt. Rechnen wir mal die Leistung aus,
- falls wir in 10, in 30 oder in 100 Sekunden den Berg hochrennen. Die Arbeit, die wir dabei verrichten müssen, haben wir uns vorhin ausgerechnet. Die
- ist konstant, ist ja zeit unabhängig. Setzen wir einfach für jeden Fall die Werte in die Formel ein. Fall 1: P = W dur t = 120.000 Joule dur 10 Sekunden =
- 12000 Watt. Fall 2: P = W T = 120.000 Jou Joule dur = 4000 Watt. Und Fall 3: P = W T = 120.000 1000 dur 100 = 1200 Watt. Na, wie wir sehen, wird die
- Leistung kleiner, je länger wir brauchen, um die Arbeit zu verrichten. Anderes prominentes Beispiel wäre das Fahrrad. Da kann man doch auch messen,
- wie viel Watt man tritt. Und wenn wir in die Pedale hauen, dann wird die Leistung größer, denn wir schaffen eine Umdrehung des Rades in kürzerer Zeit. Also merkt
- euch, die Leistung P berechnet sich aus der verrichteten Arbeit durch die dafür benötigte Zeit. Wenn ihr jetzt direkt in der klassischen Mechanik weitermachen
- wollt, dann schaut euch doch noch unser Video zur potenziellen Energie an. Die sollte man natürlich auch für die Klausur drauf haben. Treibt ihr
- eigentlich gerne Sport, also so Pumpen z.B. Schreibt do mal in Comments, was ihr gerne macht und ob der Sport von der Physik eine hohe mechanische Leistung
- besitzt oder nicht. Sprint hat z.B. eine hohe Leistung. Billard er nicht. Und denkt immer dran, wenn ihr irgendwas erreichen wollt, macht die drei
- Schritte. Erstens Ziel setzen, zweitens Arsch aufreißen, drittens Ziel erreichen. In dem Sinne viel Erfolg und bis dann. Tchau.
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