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Arbeit und Energieerhaltungssatz!
 
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Bajer



Anmeldungsdatum: 26.08.2009
Beiträge: 68

Beitrag Bajer Verfasst am: 26. Dez 2010 11:11    Titel: Arbeit und Energieerhaltungssatz! Antworten mit Zitat

Die Aufgabe:
Auf einen Massenpunkt mit der Masse m wirke die Kraft wobei
(i)
(ii)
(iii)
Der Massenpunkt werde von nach bewegt. Welche Arbeit wird verrichtet, wenn der Weg
a) eine Gerade
b) ein Halbkreis in der x,y Ebene mit dem Radius a/2 ist?

Besitzen die Kräfte Potentiale?
Begründen Sie, warum ein Potential (im "engeren Sinne") nur vom Ort abhängen darf, nicht aber von Geschwindigkeit und Zeit. Betrachten Sie dazu die Herleitung des Energiesatzes der Mechanik.

So, nun weiss ich nicht so richtig, wie ich die Aufgabe lösen soll. Soll ich aus den einzelnen Kräften die resultierende Kraft berechnen, aber wie geht das? Oder soll ich die Arbeit für jede einzelne Kraft ausrechnen, und dann einfach zusammenaddieren?
Aber wie wird das dann berechnet?
Ich scheiter grad also mehr an der mathematischen Umsetzung,
Und was bedeutet, dass y und x vertauscht sind? Heisst es, das wenn ich mich in x-Richtung bewege, eine Kraft in y-Richtung wirkt?
KM
Gast





Beitrag KM Verfasst am: 26. Dez 2010 11:34    Titel: Antworten mit Zitat

W für jedes einzelne Kraftfeld berechen

2 Wege;also 6 Lösungen
Bajer



Anmeldungsdatum: 26.08.2009
Beiträge: 68

Beitrag Bajer Verfasst am: 26. Dez 2010 18:53    Titel: Antworten mit Zitat

Und wie berechne ich das?
Nehmen wir für (ii) den geraden Weg, dann hab ich stehen:



Und wie löse ich nun so ein Integral? Bis jetzt hab ich nur über skalare und nicht vektorielle Grössen integriert.
sms
Gast





Beitrag sms Verfasst am: 26. Dez 2010 19:23    Titel: Antworten mit Zitat

Deine Fragen
Und was bedeutet, dass y und x vertauscht sind? Heisst es, das wenn ich mich in x-Richtung bewege, eine Kraft in y-Richtung wirkt?

Genau das heißt es
Und deshalb kommt auch 0 raus
franz



Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583

Beitrag franz Verfasst am: 26. Dez 2010 19:47    Titel: Antworten mit Zitat

Interessant vielleicht auch [;rot \vec{F};].
Bajer



Anmeldungsdatum: 26.08.2009
Beiträge: 68

Beitrag Bajer Verfasst am: 26. Dez 2010 20:50    Titel: Antworten mit Zitat

Wieso ist die rot(F) auch interessant? Wenn das gleich null ist, weiss ich das es ein konservatives Feld ist. Das ist allerdings doch nicht interessant, wenn ich mich von Punkt (0,0,0) nach (a,0,0) egal wie bewege, da ich ja nicht zum Ursprung zurück will.

Danke für eure Antworten bis hierhin, aber ich scheiter immernoch an der mathematischen Umsetzung, da ich noch nie vektorielle Grössen integrieren musste. Wenn ich richtig verstanden habe, muss ich komponentenweise integrieren, d.h. für (ii) und dem geraden Weg (Ja, wegen (iii) muss ich es nicht, ich will nur schauen, ob ich es richtig verstanden habe):



Wo liegt mein Fehler in der Integration?
Packo
Gast





Beitrag Packo Verfasst am: 27. Dez 2010 16:31    Titel: Antworten mit Zitat

Hi Bajer,
Du scheinst das Kraftfeld nicht richtig verstanden zu haben.
Nehmen wir z.B. das Kraftfeld F3.


Das Kraftfeld definiert in jedem Punkt des R3 eine Kraft. Im allgemeinen Punkt (x,y,z) hat diese Kraft die Komponenten:




Auf dem geraden Weg von (0,0,0) nach (a,0,0) ist die y- und z-Koordinate immer 0.
Daher die x-Komponente der Kraft immer 0
Die y-Komponente immer x
Die z-Komponente immer z
Für die Arbeit auf dem Weg von (0,0,0) nach (a,0,0) spielt nur die x-Komponente eine Rolle. Da sie überall =0 ist, ist auch die Gesamtarbeit = 0.




Also kann die Arbeit entlang eines anderen Weges einen verschiedenen Wert haben.
Bajer



Anmeldungsdatum: 26.08.2009
Beiträge: 68

Beitrag Bajer Verfasst am: 28. Dez 2010 11:45    Titel: Antworten mit Zitat

Ah danke, jetzt wird mir alles klarer smile
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