Mechanische Leistung & Arbeit
Physik - simpleclub
https://www.youtube.com/watch?v=A12cWIkDrsc

Transkript (automatisch erstellt)

0:06 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
0:13 heutigen Leistung, der mechanischen Leistung, geht es immer um Kräfte, die auf einen Körper wirken. Deswegen wiederholen wir ganz kurz ein bisschen.
0:21 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
0:29 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,
0:36 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
0:43 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
0:51 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
1:00 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
1:10 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
1:18 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
1:27 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
1:39 Joule. Diese Arbeit müssen wir verrichten, wenn wir diesen Berg hochrennen. So viiel zur Arbeit. Das sollte mit dieser kleinen Wiederholung
1:45 jetzt sitzen. Kommen wir damit endlich zur mechanischen Leistung. Die ist aber auch ganz einfach definiert. Die mechanische Leistung bekommt den
1:52 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
2:01 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
2:11 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.
2:20 Aber wenn wir am Berg oben angekommen sind, können wir gleich wieder weiterrennen. Wir sind nicht so kaputt. Wenn wir den Berg allerdings hoch
2:26 sprinten, dann wird unsere Zeit t ziemlich klein und unsere Leistung wird ziemlich groß. Und am Berg oben angekommen, pumpen wir wie ein Marifer
2:34 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
2:42 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,
2:51 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
2:58 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 =
3:08 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
3:21 Leistung kleiner, je länger wir brauchen, um die Arbeit zu verrichten. Anderes prominentes Beispiel wäre das Fahrrad. Da kann man doch auch messen,
3:29 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
3:37 euch, die Leistung P berechnet sich aus der verrichteten Arbeit durch die dafür benötigte Zeit. Wenn ihr jetzt direkt in der klassischen Mechanik weitermachen
3:45 wollt, dann schaut euch doch noch unser Video zur potenziellen Energie an. Die sollte man natürlich auch für die Klausur drauf haben. Treibt ihr
3:51 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
3:58 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
4:04 Schritte. Erstens Ziel setzen, zweitens Arsch aufreißen, drittens Ziel erreichen. In dem Sinne viel Erfolg und bis dann. Tchau.