Mechanische Arbeit

EG04/1 · Gast

HHHHIIILLLLFFFEEE! Hilfe

Das Zitat: "schräge Kräfte arbeiten nur teilweise!" wurde mir vorgegeben und ich soll folgende Frage beantworten! "Wie berechnet man den Teil der Karft der Arbeit verrichtet?" Da ich ne absolute null in physik bin, hoffe ich es kann mir jem. helfen... Wär super lieb von Euch!! Herzlichen Dank schon mal im vorraus! grübelnd

para · Moderator Anmeldungsdatum: 02.10.2004 Beiträge: 2874 Wohnort: Dresden

Weißt du wie man Kräfte zerlegt? Für die Aufgabe zerlegst du die Kraft in zwei Komponenten - eine in Bewegungsrichtung, welche dann auch die Arbeit verrichtet, und eine senkrecht dazu, welche keine Arbeit verrichtet. Dann gilt auch wieder W=F*s, wenn man als F nur die Kraftkomponente in Bewegungsrichtung einsetzt.

Mister S · Anmeldungsdatum: 06.01.2005 Beiträge: 426

Tjoa, berechnen kannst du das über den Kosinus des eingeschlossenen Winkels.

Gast

Das ist eigentlich ganz einfach:

Stell dir vor du ziehst einen Schlitten. Einmal hältst du das sein recht nah am Boden, also parallel zum boden, ein anderes mal hältst du das Seil sehr steil, sodass der Winkel zwischen schlitten und Seil nur ein wenig mehr als 90° hat. Ja was passiert...
Beim ersten Fall wird sich der Schitten sehr leicht ziehen lassen, weil Kraft und Bewegung in eine Richtung wirken. Die Arbeit ist maximal bzw. Das Produkt aus F*s.

Beim zweiten Fall brauchst du wesentlich mehr Kraft, um den Schlitten zu bewegen. Statt den Schlitten nur nach vorne zu bewegen, wird er durch das "schräge" seil zusätzlich noch angehoben.

Was Produkt aus F*s = W ist nun minimal.

Hm komisch, ich hab doch beides Mal die selbe Formel, beidesmal ziehe ich mit der selben Kraft, wie können da dann unterschiedliche Werte rauskommen?! Stimmt!

Und jetzt kommt die theoretische Überlegung:

Stell dir vor der Winkel zwischen Seil und Schlitten wäre genau 90°, dann würde sich der Schlitten nicht bewegen! Jetzt muss man nur überlegen, ob der Sinus oder der Cosinus von 90° den Wert 0 ergibt....der Cosinus ist bei 90° oder auch Pi/2 genau 0

Deine endgültige Formel:

->

In deiner Formelsammlung wirst du sicher so etwas finden:

W = F ° s (Der kleine kreis zwischen s und F sollte eigentlich etwas tiefer sein).

Man redet in diesem Fall vom "Skalarprodukt", d.h.: Wenn bewegungsrichung und kraftrichtung nicht in eine gemeinsame richung gehen, muss mit dem Cos (Winkel) multipliziert werden.

Steht statt dem ° ein x (soll ein "altes" Mal- Zeichen sein), so muss mit dem Sinus multipliziert werden. Man redet vom Kreuzprodukt.

Solltest du jetzt noch keine Parallelen zu deiner Hausaufgabe gefunden haben, dann rechne doch:

Ein Beispiel wäre:

Ich ziehe mit 10N ; eine Strecke von 5 Metern wird zurückgelegt.
Der Winkel zwischen Schlitten und seil beträgt 0°, d.h. ich ziehe genau in bewegungsrichtung.

Dann: Wieder 10N, 5Meter, aber 80° zwischen Seil und Schlitten (jetzt also mit schrägen kräften)

ich hoffe ich konnte dir helfen.

mfG Voodoo

PS.: bei weiteren Fragen einfach eine mail an mich: [email protected]

hummma · Anmeldungsdatum: 06.07.2004 Beiträge: 205

Nur zwei kleine Sachen.
Stell die weiteren Fragen bitte gleich hier, dann haben alle was davon.
Wenn du noch einen \ vor das Alpha machst dann macht Latex daraus ein griechisches Alpha. Je nach dem ob du den ersten buchstaben gross oder kleinst schreibst ist dann auch der griechische.