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[quote="Toxiro"][quote="hansguckindieluft"][quote="Toxiro"][quote="DrStupid"]W=F·s ist eine Definition.[/quote] Ich definiere W=F·t. Nun hast du zwei Definitionen, wie entscheidest du, welche die richtige ist?[/quote] Weil dass, was Du da definiert hast schon einen anderen Namen hat: Impulsänderung oder Kraftstoß.[/quote] Ok, ich musste schmunzeln, also definiere ich W=F·t als Arbeit und W=F·s als Kraftstoß, was sagst du jetzt?[/quote]
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VeryApe
Verfasst am: 30. Jun 2015 06:11
Titel:
@index razor
F*s ist zwar eine Definition, aber hinter Definitionen und deren Wortgebung steckt im allgemeinen ein Sinn dahinter und werden nicht erwürfelt.
Deine Frage hättest du auch selbst beantworten können.
Dazu brauchst du nur verschiedene Stossfälle hernehmen.
Beim plastischen stoss hast du eine bleibende Verformung.
F*t ist ein Kraftstoss dieser bleibt in der Bewegung erhalten -> Impulserhaltung
Es ist eine Bewegungsbeschreibung.
Impuls und Kraftstoss beschreiben reine Bewegung.
Damit kannsd du also nicht erklären warum der Körper sich verformt oder erwärmt wird,
F*s Arbeit Energie bleibt nicht in Bewegung erhalten. es ist also ein umfassenderer Begriff.
F*t ist eine Vektorgröße ist Richtungsabhängig. hier gehts um zahlenwerte und deren Ausrichtung.
F*s ist richtungsunabhängig hier gehts nur um Zahlenwerte
Ein Körper der die gleiche Geschwindigkeit hat in verschiedenen Richtungen muß dieselbe Energie haben.
Eine Kraft quer zu Bewegungsrichtung führt F*t zu aber nicht F*s.
Diese Kraft führt zu einer Richtungsänderung aber nicht zu einer Erhöhung der Geschwindigkeit.
Damit beschreibt F*s die Erhöhung der Geschwindigkeit und somit der BewegungsEnergie des Körpers.
All diese Konstellationen da gibts noch mehrere führen nach umfassenden Überblick zum Begriff Arbeit Energie.
Wer den eingeführt hat, dazu habe ich keine Ahnung, aber den gibts noch gar nicht solange.
Nachtrag:
Arbeit ist wie in der alltagswelt zunächst ein Begriff ohne Zeit.
Zum Beispiel Arbeit wäre ein Hochhaus zu errichten, in welcher Zeit wird dabei nicht festgelegt.
bei mechanischer Arbeit gehts zunächstmal darum eine gewisse Lagenergie bzw potentielle Energie oder kinetische Energie zu erreichen. die Zeit dazu ist hier auch nicht festgelegt.
Die Zeit findet sich in der Leistung wieder
Toxiro
Verfasst am: 29. Jun 2015 23:06
Titel:
Ich glaube, das hilft mir schon mal weiter, danke.
index_razor
Verfasst am: 29. Jun 2015 21:58
Titel:
Toxiro hat Folgendes geschrieben:
Mein Punkt war einfach nur, dass ich wissen möchte, wie diese Formel einmal historisch hergeleitet wurde. Sie ist sicher nicht vor der Menschheit definiert worden, sondern ein schlauer Mensch hat sich Gedanken dazu gemacht, er hat Versuche unternommen, um die Formel herzuleiten. Einfach zu sagen "Das ist Definition" reicht mir nicht aus. Und ich habe bisher im Netz dazu leider nichts gefunden.
Die Formel für die Kraft aus der Formel für die Energie herzuleiten bringt mir auch nichts, dann frage ich halt, woher kommt die Formel für die Energie/Arbeit.
Die Bedeutung kommt daher, daß für ein Teilchen, welches sich unter dem Einfluß der Kraft F bewegt, das Integral über F entlang des Weges gleich dem Integral der totalen Zeitableitung einer anderen Größe ist, nämlich
, gemeinhin als kinetische Energie bekannt. Leute, die sich gern über solche und ähnliche Sachverhalte unterhalten, definieren nun den Begriff "Arbeit" damit sie nicht dauernd "Wegintegral über die Kraft" sagen müssen. Das ist der einzige Sinn von Definitionen. Es gibt daran kein richtig oder falsch.
Toxiro
Verfasst am: 29. Jun 2015 21:34
Titel:
hansguckindieluft hat Folgendes geschrieben:
Dann sage ich, Du kannst die beiden Dinge auch "Hans" und "Klaus" nennen. Das ändert aber nichts an deren unterschiedlicher physikalischer Bedeutung.
Wir waren uns doch einig, dass Energie in einen Körper gesteckt wird, wenn Arbeit an ihm verrichtet wird oder? Und mit Energie kann wiederum Arbeit verrichtet werden. Also sind Energie und Arbeit physikalisch äquivalent. Sie müssen daher auch die gleichen Einheiten haben.
Wenn Du Arbeit als F*t definierst, wie definierst Du dann potenzielle Energie? Als m*g*t? Das macht doch keinen Sinn oder?
Gruß
Ja richtig, das macht keinen Sinn, meine Frage war ja auch. Warum macht die richtige Formel Sinn?
Mein Punkt war einfach nur, dass ich wissen möchte, wie diese Formel einmal historisch hergeleitet wurde. Sie ist sicher nicht vor der Menschheit definiert worden, sondern ein schlauer Mensch hat sich Gedanken dazu gemacht, er hat Versuche unternommen, um die Formel herzuleiten. Einfach zu sagen "Das ist Definition" reicht mir nicht aus. Und ich habe bisher im Netz dazu leider nichts gefunden.
Die Formel für die Kraft aus der Formel für die Energie herzuleiten bringt mir auch nichts, dann frage ich halt, woher kommt die Formel für die Energie/Arbeit.
hansguckindieluft
Verfasst am: 29. Jun 2015 19:37
Titel:
Dann sage ich, Du kannst die beiden Dinge auch "Hans" und "Klaus" nennen. Das ändert aber nichts an deren unterschiedlicher physikalischer Bedeutung.
Wir waren uns doch einig, dass Energie in einen Körper gesteckt wird, wenn Arbeit an ihm verrichtet wird oder? Und mit Energie kann wiederum Arbeit verrichtet werden. Also sind Energie und Arbeit physikalisch äquivalent. Sie müssen daher auch die gleichen Einheiten haben.
Wenn Du Arbeit als F*t definierst, wie definierst Du dann potenzielle Energie? Als m*g*t? Das macht doch keinen Sinn oder?
Gruß
Toxiro
Verfasst am: 29. Jun 2015 19:29
Titel:
hansguckindieluft hat Folgendes geschrieben:
Toxiro hat Folgendes geschrieben:
DrStupid hat Folgendes geschrieben:
W=F·s ist eine Definition.
Ich definiere W=F·t. Nun hast du zwei Definitionen, wie entscheidest du, welche die richtige ist?
Weil dass, was Du da definiert hast schon einen anderen Namen hat: Impulsänderung oder Kraftstoß.
Ok, ich musste schmunzeln, also definiere ich W=F·t als Arbeit und W=F·s als Kraftstoß, was sagst du jetzt?
hansguckindieluft
Verfasst am: 29. Jun 2015 19:22
Titel:
Toxiro hat Folgendes geschrieben:
DrStupid hat Folgendes geschrieben:
W=F·s ist eine Definition.
Ich definiere W=F·t. Nun hast du zwei Definitionen, wie entscheidest du, welche die richtige ist?
Weil dass, was Du da definiert hast schon einen anderen Namen hat: Impulsänderung oder Kraftstoß.
Toxiro
Verfasst am: 29. Jun 2015 18:48
Titel:
DrStupid hat Folgendes geschrieben:
W=F·s ist eine Definition.
Ich definiere W=F·t. Nun hast du zwei Definitionen, wie entscheidest du, welche die richtige ist?
hansguckindieluft hat Folgendes geschrieben:
Hallo,
wenn an einem Körper Arbeit verrichtet wird, so wird Energie auf diesen Körper übertragen. Das kann z. B. Lageenergie (potenzielle Energie) sein, wenn ein Körper angehoben wird. Das kann aber auch kinetische Energie sein, wenn eine Körper durch eine Kraft beschleunigt wird. Wenn der Vorgang reibungsbehaftet ist, wird ein Teil der Energie in Wärmeenergie umgesetzt. Und natürlich können auch alle drei Effekte gleichzeitig eintreten (beispielsweise, wenn ein Körper reibungsbehaftet beschleunigt eine schiefe Ebene hinaufbewegt wird).
Nimmt man die zeitliche Komponente hinzu, kommt man zu einer anderen physikalischen Größe, der Leistung (Arbeit/Zeit).
Gruß
Das ist mir klar, erklärt aber leider auch nicht, warum die Formel W=F·s lautet. In Büchern ist meistens erklärt, dass die Arbeit, die Kraft entlang eines Weges ist. Ok schön, aber warum ist das so? Wer hat das definiert und warum?
hansguckindieluft
Verfasst am: 29. Jun 2015 17:45
Titel:
Hallo,
wenn an einem Körper Arbeit verrichtet wird, so wird Energie auf diesen Körper übertragen. Das kann z. B. Lageenergie (potenzielle Energie) sein, wenn ein Körper angehoben wird. Das kann aber auch kinetische Energie sein, wenn eine Körper durch eine Kraft beschleunigt wird. Wenn der Vorgang reibungsbehaftet ist, wird ein Teil der Energie in Wärmeenergie umgesetzt. Und natürlich können auch alle drei Effekte gleichzeitig eintreten (beispielsweise, wenn ein Körper reibungsbehaftet beschleunigt eine schiefe Ebene hinaufbewegt wird).
Nimmt man die zeitliche Komponente hinzu, kommt man zu einer anderen physikalischen Größe, der Leistung (Arbeit/Zeit).
Gruß
DrStupid
Verfasst am: 29. Jun 2015 17:39
Titel:
W=F·s ist eine Definition.
Toxiro
Verfasst am: 29. Jun 2015 17:14
Titel: Wie wurde die Formel W = F * s hergeleitet?
Meine Frage:
Ich bekomme die Formel W = F * s nicht in den Kopf. Ich kann es mir einfach nicht vorstellen.
Ich verstehe, dass eine Kraft auf einen Körper einwirkt und wenn der Körper sich dadurch bewegt, wird Arbeit verrichtet. Ich verstehe auch, dass trotz einer Kraft, die auf einen Körper einwirkt, keine Arbeit verrichtet wird, wenn dieser Körper sich nicht bewegt oder verformt.
Aber wie wurde die Formel hergeleitet, warum muss eine Kraft entlang eines Weges wirken?
Meine Ideen:
Zum Beispiel: v = s / t
Diese Formel kann ich mir erklären: Wenn ich 100m laufe und dafür 20 Sekunden brauche, dann bin ich 5m pro Sekunde gelaufen.
a = v / t
Meine Geschwindigkeit erhöht sich pro Sekunde. Das ist auch einfach vorzustellen.
Arbeit kann ich mir nicht vorstellen. Ich schiebe eine Box vor mir her, dafür muss ich eine Kraft ausüben, aber warum ist der Weg interessant? Was ist, wenn man die Reibung nicht betrachtet, dann brauche ich fast gar keine Kraft, um eine Box zu verschieben. Geht also meine ganze Kraft in Wärme durch Reibung über? Ok, wenig Kraft (wenig Reibung) und ein langer Weg ist die gleiche Arbeit wie viel Kraft (viel Reibung) und ein kurzer Weg, kapiert, aber dann messe ich doch lieber die Arbeit als Wärmeentwicklung oder mit einer zeitlichen Komponente... Ich ziehe mit viel Kraft eine lange Zeit ist mehr Arbeit als viel Kraft, aber nur eine kurze Zeit. Warum ist es der Weg?
Nun, wenn ich eine Box hochhebe, brauche ich dafür Kraft. Nun hebe ich die Box einen Meter hoch, dann habe ich Arbeit verrichtet und die Box "besitzt" nun Lageenergie. Ok, aber wo ist hier die zeitliche Komponente? Wenn ich eine Box sehr schnell hochhebe, wirkt eine größere Kraft, der Weg bleibt aber gleich. Also ist die Arbeit, die ich verrichtet habe größer (gleicher Weg, größere Kraft). Die Box besitzt aber doch die gleiche Lageenergie...
Also wie ihr seht, ich hätte gerne den Begriff Arbeit, wenn möglich, so erklärt, dass ich ihn logisch verstehen kann.