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Inhalt Mechanische Arbeit Mechanische Arbeit – Arten und Beispiele Mechanische Arbeit – Zusammenfassung Mechanische Arbeit Den Begriff Arbeit verwendest du im Alltag bestimmt sehr häufig: Zum Beispiel dann, wenn du erwähnst, dass deine Eltern zur Arbeit gehen oder dann, wenn du im Haushalt geholfen hast und mitarbeiten musstest. Wir verbinden das Wort Arbeit also mit einer anstrengenden oder zumindest aufwendigen Tätigkeit. Doch was ist die sogenannte mechanische Arbeit in der Physik und wie unterscheidet sich diese von der Arbeit, die wir aus unserem Alltag kennen? Mechanische Arbeit – Definition Die mechanische Arbeit mit Formelzeichen $W$ ist eine physikalische Größe und hängt mit der Kraft zusammen, die auf einen Körper wirkt. Du weißt bestimmt schon, dass die Kraft $\vec{\text{F}}$ eine gerichtete Größe ist. Das bedeutet, dass sie, ausgehend von dem sogenannten Angriffspunkt, in eine bestimmte Richtung wirkt und durch einen Vektor dargestellt werden kann. Wirkt eine Kraft auf einen Körper, dann wird der Körper beschleunigt oder verformt.
Wenn nun eine Kraft entlang eines Weges auf einen Körper wirkt, dann wird Arbeit verrichtet. Um das besser zu verstehen, können wir uns einen Gewichtheber vorstellen, der seine Hantel nach oben heben möchte. Die Hantel ist schwer: Sie wird durch die nach unten wirkende Gewichtskraft $\vec{\text{F$_G$}}$ in Richtung Boden gezogen. Um sie dennoch zu stemmen, muss der Gewichtheber eine Kraft ausüben, die der Gewichtskraft entgegenwirkt. Wir nennen sie in unserem Beispiel einfach nur $\vec{\text{F}}$. Diese Kraft bringt der Sportler nun entlang eines bestimmten Weges $s$ auf, nämlich bis zu der Höhe, in der er die Hantel mit erhobenen Armen halten kann. Er hat Arbeit verrichtet. Mechanische Arbeit – Formel Im Allgemeinen lässt sich die mechanische Arbeit anhand der folgenden Formel berechnen: $W=F\cdot s$ Sie ist also das Produkt aus dem Betrag der wirkenden Kraft $F$ und der Strecke $s$, entlang der diese Kraft wirkt. Je größer Kraft oder Weg, desto mehr Arbeit wird auch verrichtet. Doch beachte: Die aufgestellte Formel gilt in dieser Form nur für eine konstante Kraft.
Klasse 8 Seiten, zur Verfügung gestellt von mglotz am 31. 03. 2019 Mehr von mglotz: Kommentare: 0 Herleitungspuzzle der Lageenergie aus P = v*F Hat man bereits P=T*I_S (bei der Entropie) und P=U*I im elektrischen Fall, lässt sich analog auch P=v*F zeigen. Daraus erhält man einfach eine Formel für die Lageenergie (E=mgh) 2 Seiten, zur Verfügung gestellt von ben24 am 14. 2017 Mehr von ben24: Physikarbeit Arbeit, Leistung, mechanische Energieformen Arbeit zu den Themen Arbeit, Leistung, mechanische Energieformen mit Zusatzaufgabe. Klasse 7 Realschule Niedersachsen. Empfehlenswerter Link: Der Film zum Thema ist sehr ansprechend gemacht. 4 Seiten, zur Verfügung gestellt von dinni82 am 09. 04. 2011 Mehr von dinni82: Kommentare: 5 Mechanische Arbeit Überwindung der Reibungs - und Gewichtskraft, mit Lückentext und Skizze, POLY, 9. Schulstufe (Anm. der redaktion: POLY ist in Österreich die Abkürzung für Polytechnische Schule, eine einjährige Schule im 9. Schuljahr, dient der Berufsvorbereitung) 3 Seiten, zur Verfügung gestellt von christlsch am 23.
Arbeit halt also die gleiche Einheit wie Energie. Das liegt daran, dass Arbeit genau dann verrichtet wird, wenn auch eine bestimmte Energiemenge umgesetzt bzw. umgewandelt wird. Nicht verwechseln darf man jedoch mechanische Arbeit und Leistung, denn bei der Leistung handelt es sich um eine Energiemenge pro Zeit. Mechanische Arbeit im Weg-Kraft-Diagramm Wir können uns nun ein sogenanntes Weg-Kraft-Diagramm anschauen. Das bedeutet, dass auf der x-Achse eines Graphen der Weg, also die Strecke $s$, aufgetragen wird und auf der y-Achse die Kraft $F$, die entlang der Strecke wirkt. Denken wir zurück an unseren Gewichtheber: Er hat eine konstante Kraft aufgebracht, um die Hantel zu heben. Dies hat er so lange gemacht, bis er mit seiner Hantel eine bestimmte Höhe erreicht hat. Die geleistete Arbeit entspricht nun genau der Fläche unter der Funktion. Für eine konstante Kraft ist das eben genau das Produkt aus Kraft und Fläche, was unsere Formel für die Arbeit bestätigt. Wäre die Kraft nicht konstant, dann wäre die Funktion nicht eine gerade Linie, sondern gegebenenfalls eine komplexe Kurve.
Informationen zum Mediensatz Dieser Mediensatz dient der Erarbeitung des Begriffs der mechanischen Leistung über 8 Aufgaben zu verschiedenen Sportarten. Diese Berechnungen liefern nur theoretische Vergleichswerte, da in der Realität mehr Arbeit erforderlich ist, um die entsprechenden sportlichen Leistungen zu erbringen. So würde ein Läufer auf einer ebenen Strecke zunächst mal keine direkt messbare Arbeit verichten (Höhenunterschied 0 und Reibungskräfte nicht messbar). Bei einem Pkw steht zum Beispiel bei einer Motor-Leistung von 100kW auf Grund der Reibungs / Wärmeverluste weniger als 50kW für die Fortbewegung zur Verfügung. Die Maßeinheit Nm (Newtonmeter) entspricht der Maßeinheit W (Watt) für die elektrische Leistung mit demselben Zahlenwert. Weitere Informationen entnehmen Sie bitte der Lösungsfolie. Tipps zum Mediensatz: Es ist vorgesehen, dass der Schüler das Arbeitsblatt selbst ausfärbt und ergänzt. Sollten Sie mehr Informationen wünschen, so können Sie die Farbfolie im Graustufen-Modus als Kopiervorlage ausdrucken.
Unterrichts-einheiten Unterrichts-einstieg Experimente: Videos und Erklärvideos Arbeitsblätter (PDF) Arbeitsblätter (Word) 0. Sicherheits-belehrung Verhaltensregeln 1. Länge, Masse und Volumen Messschieber Simulation Messschraube Simulation Volumen messen AB Länge, Fläche und Volumen 2. Dichte Dichte von Münzen 3. Kräfte Actio gleich Reactio Simulation 2. Newtonsches Gesetz Actio gleich Reactio AB Actio gleich Reactio Hookesches Gesetz 4. Geschwindigkeit und Beschleunigung Bewegungen Simulation Gleichförmige Bewegung Beschleunigte Bewegung AB Gleichförmige Bewegung 5. Reibung Kräfte an schiefer Ebene - Simulation AB Luftwiderstand AB Haftreibung 6. Freier Fall/ Würfe Freier Fall Waagerechter Wurf Simulation Schiefer Wurf Simulation Senkrechter Wurf Waagerechter Wurf AB Waagerechter Wurf AB Waagerechter Wurf 2 AB Schiefer Wurf AB Waagerechter Wurf2 7. Trägheit AB Trägheit 8. Energie, Leistung und Wirkungsgrad Energieerhaltung Simulation Gummi Auto AB Trampolin AB Energieerhaltung 9. Flaschenzug Flaschenzug Simulation AB Flaschenzug 10.
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Die Produktbewertungen stammen aus den Amazon-Kundenrezensionen.
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