Kräfte und Arbeit

discmaster · Anmeldungsdatum: 01.05.2012 Beiträge: 4

Meine Frage:
Liebe Community,

ich hänge gerade an eine Physik-Übung und mir fehlt jeglicher Ansatz, eigentlich schon die Vorstellung:

Eine Ameise kriecht aus einer Ecke eines ebenen A4 Papierblattes zur von ihr aus entferntesten Ecke. Die Bahn der Bewegung der Ameise ist nicht geradlinig. Auf die Ameise wirkt während dieser Bewegung unter anderen auch eine konstante Kraft mit einem Betrag von 5 ?N. Welche Richtungen kann diese Kraft haben, wenn sie parallel zur Ebene des Blattes wirkt und eine mechanische Arbeit von 1 ?J verrichtet.

Meine Ideen:
Was für eine Kraft wirkt denn da? Und was für eine Art von Arbeit wird da verrichtet?

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Es könnte, rein spekulativ, sowas wie ein seitlicher Wind sein...

discmaster · Anmeldungsdatum: 01.05.2012 Beiträge: 4

Ja, das ist ja noch einigermaßen verständlich - ich dachte mehr an Formeln. Ich hab mich gerade noch mit einem Mitbewohner unterhalten, und ein paar Gedanken gefasst, dich ich allerdings noch nicht ganz zusammenfügen kann:

Die Ameise verrichtet ja indem sie läuft auch Arbeit. Die Kraft wirkt in irgendeinem Winkel. Da sie (die Ameise) nicht gerade läuft kann sie auch eine Schleife laufen, und kurzweilig zurücklaufen. Demnach kann diese Kraft zwei Richtungen haben, die genau entgegengesetzt sind. Die Arbeit von 1µJ wird verrichtet wenn Sie in einem bestimmten Winkel gegen die Kraft anläuft.

So. Und wenn diese Überlegungen stimmen - welche Formeln brauch ich jetzt und wie muss ich den Spaß zusammensetzen?

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Muß "eben" eigentlich waagerecht sein; kann die Ebene nicht auch geneigt zur Schwerkraft liegen und die erwähnte Kraft evtl. die Hangabtriebskraft? grübelnd

discmaster · Anmeldungsdatum: 01.05.2012 Beiträge: 4

Ich weiß nicht mehr über die Aufgabe als ich gepostet habe unglücklich

aber ich würde sagen ja, denn eben ist eben, und das mit dem Papier soll das Problem wohl auf 2D abstrahieren.

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Beiläufig: Was bedeuten die Fragezeichen ganz oben, 5 ?N usw.

discmaster · Anmeldungsdatum: 01.05.2012 Beiträge: 4

das nenn ich sauber programmiert... das ist jeweils das 'mü' = 10^(-6)

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Vorschlag: Die Ameise bewegt sich auf einem A4 - Blatt Papier von Ecke A zu Ecke C. Es wirkt nur die Schwerkraft, Reibung nicht berücksichtigt. C liegt um die Höhe h oberhalb A, außerdem ist das Blatt seitlich um die Diagonale gekippt. Die Arbeit A -> C ist bekannt, die Diagonale d und damit die Höhe. Der reale Weg irrelevant.
Jetzt muß nur noch die seitliche Kippung so dimensioniert werden, daß die resultierende Hangabtriebskraft den o.g. Wert besitzt.

VeryApe · Anmeldungsdatum: 10.02.2008 Beiträge: 3320

es ist doch völlig egal wo die Kraft herrührt.

du kannsd ne gerade von Ecke A bis Ecke B ziehen.
dann denk dir ein Koordinatensystem rein

y in Richtung AB
x normal drauf.

denk dir die Kraft in diese Komponenten aufgeteilt.

und denk dir die Kurve von A bis B.

die Kraftkomponete in y führt Arbeit zu.

Die Kraftkomponente in x führt im Endeffekt keine zu, warum=?
kannsd du das beantworten.?

welche form von Arbeit das im Endeffekt ist, ist egal.

Denk dir halt beschleunigungsarbeit, wenns dir dabei besser geht.