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Arbeit bei zeitlich veränderlicher Kraft
 
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timf



Anmeldungsdatum: 13.01.2017
Beiträge: 1

Beitrag timf Verfasst am: 13. Jan 2017 12:14    Titel: Arbeit bei zeitlich veränderlicher Kraft Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Hallo zusammen :)

Meine Frage lautet: Ist die Arbeit wirklich nur über ein Wegintegral definiert? Dann stellt sich nämlich die zweite frage:
Angenommen ich betrachte ein Teilchen in einem zeitlich veränderlichen Kraftfeld. Meine Position sei x. Wenn nun die Kraft zunimmt, und ich mein Teilchen bei x festhalte, so habe ich danach ein neues Potential. Somit muss ich eine Arbeit geleistet haben. Nur habe ich keinen Weg zurückgelegt. Wie berechne ich also diese Arbeit?

Meine Ideen:
Ich habe zwei Lösungsansätze:
Zu einem kann es sein dass ich durch die allgemeine Formulierung "zeitlich veränderliche Kraft" den Prozess ignoriert habe der zu eine Zunahme der Kraft führt: z.B. bei der em kraft die auf ein Proton wirkt müsste ich ein zweites Elektron neben das erste führen dass die kraft erzeugt. Hier würde ich einen weg zurücklegen.
Andererseits, könnte ich auch einfach den Potentialunterschied der Arbeit gleichsetzen und nicht weiter darüber nachdenken Augenzwinkern
Würde mich sehr über eine Aufklärung in dieser Sache freuen!
Danke im Voraus,
Tim
ML



Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3384

Beitrag ML Verfasst am: 13. Jan 2017 16:14    Titel: Re: Arbeit bei zeitlich veränderlicher Kraft Antworten mit Zitat

Hallo,

timf hat Folgendes geschrieben:

Angenommen ich betrachte ein Teilchen in einem zeitlich veränderlichen Kraftfeld. Meine Position sei x. Wenn nun die Kraft zunimmt, und ich mein Teilchen bei x festhalte, so habe ich danach ein neues Potential. Somit muss ich eine Arbeit geleistet haben.
Nur habe ich keinen Weg zurückgelegt. Wie berechne ich also diese Arbeit?

Machen wir es doch konkret: Ein Elektron befindet sich zwischen den Platten eines geladenen Kondensators. Das Kraftfeld ist die elektrische Feldstärke . Nun lädst Du den Kondensator weiter auf. Du erhältst ein neues Potential.
Soweit ist alles richtig.

Richtig ist auch, dass das Teilchen keine Arbeit am Feld verrichtet hat, weil der Weg gleich null ist.

Folgerung: Offenbar gibt es noch andere Möglichkeiten, Arbeit zu verrichten als durch mechanische Verschiebung. Die Glücklichen unter uns, die zu Hause eine Steckdose ihr Eigentum nennen, können das jeden Tag neu erfahren. Steckt man den Stecker in die Steckdose und schaltet das Gerät ein, so "kriecht" die Energie durch das Dielektrikum der Leitung (bzw. durch die Luft zwischen den Leitungen) vom Kraftwerk direkt zu dem Ort, wo sie gebraucht wird.


Viele Grüße
Michael
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