wieso ist es so wie es ist? (Hubarbeit)

PTB · Anmeldungsdatum: 06.03.2011 Beiträge: 30

Hallo Leute!
mich würde mal interessieren, wieso Hubarbeit definiert ist als:

Ich meine, um einen Körper zu beschleunigen, muss doch eine Kraft auf ihn wirken. Und diese Kraft muss doch größer sein als die entgegengesetzten Kräfte, zB Reibungs- oder Erdanziehungskräfte.

Wenn ich ein Objekt mit der Masse m hochheben möchte, dann muss ich das mit einer Kraft machen, die betragsmäßig größer ist als die Gewichtskraft des jeweiligen Objekts. Denn wenn die Hebekraft und die Gewichtskraft gleich groß sind, dann wird das Objekt weder nach unten noch nach oben beschleunigt; die Höhe bleibt also konstant (=> indifferentes Gleichgewicht bezüglich der waagerechten Ebene).

Und wenn die Höhe sich nicht ändert, dann kann man doch in der obigen Formel das h = 0 setzen, womit auch keine Arbeit verrichtet wird.
Hubarbeit müsste demnach doch definiert sein als:

mit a > 0

arbeit · Gast

Systemdynamiker · Anmeldungsdatum: 22.10.2008 Beiträge: 594 Wohnort: Flurlingen

PTB hat sich die Geschichte gut überlegt. Im ersten Moment muss die zum Heben notwendige Kraft ein wenig grösser sein als die Gewichtskraft. Dann beschleunigt der Körper, bis er die angestrebten Geschwindigkeit erreicht hat. Die mit diesem "Kraftüberschuss" verbundene Arbeit entspricht der kinetische Energie. Damit der Körper still steht, ist die Hebekraft am Schluss etwas kleiner als die Gewichtskraft. Die Arbeit dieses "Kraftunterschusses" entspricht der Abnahme der kinetischen Energie. Über den ganzen Vorgang gerechnet entspricht deshalb die Hubarbeit exakt der Änderung der potentiellen Energie.

Dazu noch eine kleine Überlegung. Steigt man bei einem Bus hinten ein und marschiert nach vorn, sobald der Bus anfährt, hat man den gleichen Aufwand zu betreiben, wie wenn der Bus auf einer ansteigen Strasse still stehen würde. Im Fall der ansteigenden Strasse muss man die potentielle Energie aufwenden. Doch was passiert mit der Energie beim anfahrenden Bus? Irgendwie hilft man dem Dieselmotor beim Anfahren.