Arbeitsblatt: Arbeit

Arbeit Einführung Mechanik 1 Urknall 7 Sonntag, 27. Januar 2008 Schulzentrum Längenstein (c) ste 1 Definition • Arbeit W Kraft • Weg • • Einheit [W] N • 1 Nm [W] 1 1 Joule Sonntag, 27. Januar 2008 Schulzentrum Längenstein (c) ste 2 • Die Arbeit 1 Joule (1J) wird genau dann verrichtet, wenn eine Tafel Schokolade (m 100 ; FG 1 N) einen Meter hoch gehoben wird. Sonntag, 27. Januar 2008 Schulzentrum Längenstein (c) ste 1m Joule 3 Physikalische Arbeit Sonntag, 27. Januar 2008 Schulzentrum Längenstein (c) ste 4 Arbeitsreicher Wandertag • • • • • • Stefan: 100 • 8 • 0.5 400 Beni: 40 • 20 • 0.5 400 Rebecca: 400 • 8 • 0.3 960 Ronny: 750 • 2 • 0.64 960 Isi: 380 • 1.5 570 Kopfarbeit ist keine physikalische Arbeit Sonntag, 27. Januar 2008 Schulzentrum Längenstein (c) ste 5 F • 50 • 1 50 Sonntag, 27. Januar 2008 Schulzentrum Längenstein (c) ste 1m Eimer 6 Hubarbeit berechnen Masse Kraft Weg Arbeit a) 25 kg 250 2.5 625 b) 6 kg 60 25 1500 c) 400 4 20 cm 0.8 d) 6 60 kN 40 cm 24 kJ e) 30 kg 300 8 2400 f) 1.6 16 kN 0.53 8400 Sonntag, 27. Januar 2008 Schulzentrum Längenstein (c) ste 7 Radfahren Sonntag, 27. Januar 2008 Schulzentrum Längenstein (c) ste 8 verschiedene Arbeiten X X X Sonntag, 27. Januar 2008 Schulzentrum Längenstein (c) ste 9 physikalische Arbeit Eine physikalische Arbeit wird verrichtet, wenn ein Gegenstand oder Körper über eine gewisse Distanz unter ständigem Kraftaufwand verschoben oder verformt wird. Sonntag, 27. Januar 2008 Schulzentrum Längenstein (c) ste 10 Eimeraufgabe Urknall •Bild 1: 100 • 0.8 80 •Bild 2: 50 50 100 80 •Bild 3: 5 2l 100 80 Bei jedem wird die gleiche Arbeit verrichtet Sonntag, 27. Januar 2008 Schulzentrum Längenstein (c) ste 11 Sätze vervollständigen: Welche Auswirkungen haben Masse, Strecke und Untergrund auf die Reibungsarbeit? Je grösser die Masse Je länger die Strecke Je rauer der Untergrund Sonntag, 27. Januar 2008 desto grösser die Reibungsarbeit Schulzentrum Längenstein (c) ste 12 Arbeitsformen Pferde Reibungsarbeit, Beschleunigungsarbeit, evtl. Hubarbeit, wenn der Weg ansteigt Airbag Spannarbeit Schlitten Bob Beschleunigungsarbeit, dann Reibungsarbeit Bogenschütze Pressen Spannarbeit des Schützen Beschleunigungsarbeit der Sehne Verformungsarbeit Sonntag, 27. Januar 2008 Schulzentrum Längenstein (c) ste 13 Pfeil und Bogen 1. Bogen wird gespannt Spannungsarbeit 2. Bogen ist gespannt (Spannungs-)Energie 3. Bogen verrichtet Beschleunigungsarbeit 4. Pfeil fliegt kinetische Energie durch Reibung wird er dann wieder langsamer Sonntag, 27. Januar 2008 Schulzentrum Längenstein (c) ste 14 Reibungsarbeit Reibungsarbeit macht nur etwa einen Zehntel der entsprechenden Hubarbeit aus. Deshalb ist es viel einfacher, einen Gegenstand über den Boden zu schieben. Die Berührungsflächen spielen dabei aber eine entscheidende Rolle. Sonntag, 27. Januar 2008 Schulzentrum Längenstein (c) ste 15 erwünschte Reibung • • • • Haftung Pneu – Strasse Bremsen eines Fahrzeuges Beschleunigung eines Fahrzeuges Haftung von Schuhen am Boden Sonntag, 27. Januar 2008 Schulzentrum Längenstein (c) ste 16 unerwünschte Reibung • Luftwiderstand beim Fahrrad • Reibung bei Kugellager, Nabe • Bei einem Sturz möglichst keine Reibung damit es keine Verletzungen gibt. Viel Reibung Schürfwunden Sonntag, 27. Januar 2008 Schulzentrum Längenstein (c) ste 17 Stromlinienformen • Stromlinienform verringert den Luftwiderstand und somit unnötig Reibung. Sonntag, 27. Januar 2008 Schulzentrum Längenstein (c) ste 18 Haftreibung Bis ein Gegenstand in Bewegung gerät, bedarf es einer gewissen Kraft. Solange er sich nicht bewegt, haftet er am Boden. Die Kraft, die zur Überwindung der Haftung eingesetzt werden muss, heisst Haftreibungskraft. Sonntag, 27. Januar 2008 Schulzentrum Längenstein (c) ste 19 Gleitreibung Ist der Gegenstand einmal in Bewegung, so muss nicht ständig die Haftreibung überwunden werden. Die Kraft, die ausreicht, um den Gegenstand in der gleichmässigen Bewegung zu halten, heisst Gleitreibungskraft. Sonntag, 27. Januar 2008 Schulzentrum Längenstein (c) ste 20 Rollreibung Besitzt der Gegenstand Räder oder Rollen, so ist die Reibungskraft noch einem geringer als bei der Gleitreibung. Die Reibungskraft bei Rädern wird Rollreibung genannt. Sonntag, 27. Januar 2008 Schulzentrum Längenstein (c) ste 21 Vergleich es gilt: Haftreibung Gleitreibung Rollreibung Sonntag, 27. Januar 2008 Schulzentrum Längenstein (c) ste 22 zu kleine Reibung Sonntag, 27. Januar 2008 Schulzentrum Längenstein (c) ste 23 zu grosse Reibung Sonntag, 27. Januar 2008 Schulzentrum Längenstein (c) ste 24