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Alexander Fufaev

Mechanische Arbeit (mit Winkel)

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\[ W = F \, s \, \cos(\alpha) \]
Mechanische Arbeit (mit Winkel)Info
Mechanische Arbeit (mit Winkel)
Arbeit \( W \) SI-Einheit: \( \text{J} ~=~ \frac{\text{kg} \, \text{m}^2}{\text{s}^2} \) (Joule)

Das ist die Energie, die ein Körper (z.B. ein Rollwagen) gewinnt oder verliert, wenn AUF diesen oder VON diesem Körper eine Kraft \(F\) ausgeübt wird.

Kraft \( F \) SI-Einheit: \( \text{F} ~=~ \frac{\text{kg} \, \text{m}}{\text{s}^2} \) (Newton)

Das ist die Kraft, die der Körper ausübt (Arbeit wird VOM Körper verrichtet) oder die auf den Körper ausgeübt wird (Arbeit wird AM Körper verrichtet).

Weg \( s \) SI-Einheit: \( \text{m} \)

Das ist eine Strecke, entlang der, der Körper die Kraft \(F\) ausübt oder entlang der, auf den Körper die Kraft \(F\) ausgeübt wird. Wirkt beispielsweise auf den Körper die Kraft entlang einer längeren Strecke \(s\) ein, dann ist die am Körper verrichtete Arbeit \(W\) größer. Dadurch gewinnt der Körper an kinetischer Energie (Bewegungsenergie).

Winkel \( \alpha \) SI-Einheit: keine

Das ist der Winkel, der vom Kraftvektor \(\boldsymbol{F}\) und dem Verschiebungsvektor \(\boldsymbol{s}\) eingeschlossen wird.

Steht der Kraftvektor orthogonal zum Verschiebungsvektor, also unter einem 90 Grad Winkel, dann ist der Cosinus Null und damit auch die verrichtete Arbeit \(W\). Wenn dagegen der Kraftvektor parallel zum Verschiebungsvektor zeigt, ist die verrichtete Arbeit \(W\) maximal, weil dann der Cosinus Eins (maximal) ist.

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