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Arbeit

Teil des Abschnitts Mechanik der Physics-Journey von Coddy. Lektion 50 von 97.

Eine Kraft verrichtet Arbeit an einem Objekt, wenn sich das Objekt bewegt, während die Kraft wirkt. Es zählt nur der Anteil der Kraft in Bewegungsrichtung:

W=Fdcos⁡θW = F d \cos\theta

θ\theta ist der Winkel zwischen der Kraft und der Verschiebung. Arbeit wird in Joule angegeben.

Ein Schlitten auf flachem Schnee wird von einem Seil mit der Kraft F in einem Winkel theta über dem Boden gezogen; der gestrichelte Anteil F cos theta verläuft entlang der Verschiebung d, die nach rechts zeigt

Nur der Anteil von F entlang der Verschiebung d verrichtet Arbeit.

Eine Kraft senkrecht zur Bewegung verrichtet keine Arbeit: cos⁡90∘=0\cos 90^\circ = 0.

Eine Kraft entgegen der Bewegung, wie etwa Reibung, verrichtet negative Arbeit: cos⁡180∘=−1\cos 180^\circ = -1.

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Aufgabe

Ein Kind zieht einen 10 kg10\ \mathrm{kg} schweren Wagen an seinem Griff über einen glatten, ebenen Boden mit einer Kraft von 30 N30\ \mathrm{N} in einem Winkel von 60∘60^\circ über dem Boden, wobei die Zugkraft 300 J300\ \mathrm{J} Arbeit verrichtet. Zeichne die Kräfte am Wagen ein und bestimme dann, wie weit er sich bewegt. Bezeichne die Entfernung mit dd.

Probier es selbst

Physics diagram: cart, rope, vec; arrows d = ?

dd isolieren

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