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Hubarbeit und Leistung, Hubkraft Verständnisfrage
 
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Fritzelchen



Anmeldungsdatum: 06.03.2019
Beiträge: 5

Beitrag Fritzelchen Verfasst am: 08. März 2019 14:08    Titel: Hubarbeit und Leistung, Hubkraft Verständnisfrage Antworten mit Zitat

Hi!

Ich habe gerade mega den Denkfehler zum beim Thema Hubarbeit.

Also angenommen es soll ein 100kg schwerer Gegenstand 10m angehoben werden.

Isch weiß, dass man die verrichtete Arbeit ganz einfach mit dieser Formel ausrechnen kann:

Also:


Aber ich verstehe nicht warum die Beschleunigung die Erdbeschleunigung sein soll. Wenn dieser 100kg schwere Gegenstand auf dem Boden steht, dann wird er ja in zwei entgegengesetzte Richtungen beschleunigt. Er bewegt sich also nicht, da die Kräfte sich ausgleichen. Die Normalkraft ist ja dann genauso groß, wie die Gewichtskraft.

Damit der Gegenstand nun angehoben wird, ist ja nur die geringste nach oben gerichtete Beschleunigung (Kraft) nötig. Denn dann ist ja die Summer aller Kräfte nicht 0.

Ich weiß auch, dass die Konsequenz daraus unlogisch wäre, weil man dann bei unterschiedlichen Beschleunigungen unterschiedliche Arbeit verrichten würde (wenn Masse und Strecke konstant bleiben).

Wo liegt mein Denkfehler? LOL Hammer
franz



Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11573

Beitrag franz Verfasst am: 09. März 2019 00:16    Titel: Antworten mit Zitat

Bezüglich der Hubarbeit könnte man gedanklich umgekehrt den Fall aus der Höhe h betrachten, wo die Fallbeschleunigung zur Geschwindigkeitsänderung führt und damit zu einer Bewegungsenergie, was der anfänglichen Lageenergie entsprechen muß.
Fritzelchen



Anmeldungsdatum: 06.03.2019
Beiträge: 5

Beitrag Fritzelchen Verfasst am: 09. März 2019 12:03    Titel: Antworten mit Zitat

franz hat Folgendes geschrieben:
Bezüglich der Hubarbeit könnte man gedanklich umgekehrt den Fall aus der Höhe h betrachten, wo die Fallbeschleunigung zur Geschwindigkeitsänderung führt und damit zu einer Bewegungsenergie, was der anfänglichen Lageenergie entsprechen muß.


Danke für die Antwort. Ja so verstehe ich es auch mit dem umgekehrten Fall.
Aber ich will auch wissen, was an meiner oben beschriebenen Überlegung falsch ist.
franz



Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11573

Beitrag franz Verfasst am: 09. März 2019 13:03    Titel: Antworten mit Zitat

Die einem System zugeführte Arbeit, verrichtet von der für die Bewegung notwendige Kraft, hier Hubkraft. Das könnte, beim freien Fall meinetwegen, auch die Schwerkraft sein mit negativer / abgegebener Arbeit.
Fritzelchen



Anmeldungsdatum: 06.03.2019
Beiträge: 5

Beitrag Fritzelchen Verfasst am: 09. März 2019 14:32    Titel: Antworten mit Zitat

franz hat Folgendes geschrieben:
Die einem System zugeführte Arbeit, verrichtet von der für die Bewegung notwendige Kraft, hier Hubkraft. Das könnte, beim freien Fall meinetwegen, auch die Schwerkraft sein mit negativer / abgegebener Arbeit.


Ja genau! Und die notwendige Kraft ist doch die Gewichtskraft mit entgegengesetzten Vorzeichen plus eine zusätzliche Kraft, damit der Gegenstand überhaupt in Bewegung kommt und nicht gilt.
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14003

Beitrag GvC Verfasst am: 09. März 2019 15:21    Titel: Antworten mit Zitat

Fritzelchen hat Folgendes geschrieben:
Und die notwendige Kraft ist doch die Gewichtskraft mit entgegengesetzten Vorzeichen plus eine zusätzliche Kraft, damit der Gegenstand überhaupt in Bewegung kommt


Da hast Du im Prinzip recht. Es geht um das "In-Bewegung-Kommen". Dazu benötigst Du für eine infinitesimal kurze Zeit eine zusätzliche infinitesimal kleine Kraft, die den Körper auf einer infinitesimal kleinen Strecke in Bewegung setzt. Die dazu notwendige Energie ist im physikalischen Sinne praktisch null. Wenn der Körper erstmal in Bewegung ist, und sei er noch so langsam, benötigst Du nur noch die der Gewichtskraft entgegengesetzt gleich große Hubkraft, um den Körper in Bewegung zu halten (Newton I). Die Hubarbeit ist dann m*g*h.

Du kannst Dir auch vorstellen, dass die Kraft größer und die Zeit länger ist und damit die Geschwinidigkeit immer größer wird. Die Hubarbeit ist dann dennoch nur m*g*h. Die restliche Energie würdest Du dann Beschleunigungsarbeit nennen, denn der Körper gewinnt durch die zusätzliche Kraft kinetische Energie, hat also am Schluss sowohl potentielle Energie (aus der Hubarbeit) als auch kinetische Energie (aus der Beschleunigungsarbeit).
autor237



Anmeldungsdatum: 31.08.2016
Beiträge: 440

Beitrag autor237 Verfasst am: 10. März 2019 13:20    Titel: Antworten mit Zitat

Man kann es auch so betrachten, dass ja der Gegenstand am Zielpunkt ruhen soll. Um in Bewegung zu kommen muss er am Anfang der Hebung durch eine höhere Kraft als die Schwerkraft beschleunigt werden (also Beschleunigungsarbeit geleistet werden). Am Ende der Hebung muss der Gegenstand durch die Schwerkraft abgebremst werden, so dass er am Zielpunkt ruht, dazu muss die benötigte Kraft geringer sein als die Schwerkraft (kinetische Energie vom Anfang wird in potentielle umgewandelt). Die gesamte geleistete Arbeit dabei ist aber gerade m*g*h.
Fritzelchen



Anmeldungsdatum: 06.03.2019
Beiträge: 5

Beitrag Fritzelchen Verfasst am: 10. März 2019 20:29    Titel: Antworten mit Zitat

Ok danke! So habe ich es jetzt verstanden
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