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Hubarbeit
 
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Paulinaverstehsnet
Gast





Beitrag Paulinaverstehsnet Verfasst am: 17. Nov 2019 15:26    Titel: Hubarbeit Antworten mit Zitat

Hallo liebe Physiker,

kann mir jemand bitte klar machen warum die Hubarbeit sich nach der Formel berechnet: .

Das heißt wir wenden eine entgegen der Schwerkraft wirkende Kraft auf, um diese auszugleichen.

Wenn ich aber nun die Beschleunigung berechne gilt:

also
.

Der Körper wird nicht beschleunigt, wie kann er dann eine Strecke zurücklegen? Die Hubarbeit müsste doch dann W=0 sein...
Myon



Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 5836

Beitrag Myon Verfasst am: 17. Nov 2019 16:14    Titel: Antworten mit Zitat

Die Arbeit, die eine Kraft verrichtet von einem Punkt P1 zu einem Punkt P2, ist definiert als

Existiert für die Kraft ein Potential V mit , so gilt

In der Nähe der Erdoberfläche gilt für die Gravitationskraft



Zum Vorzeichen: Die Arbeit, welche die Gravitationskraft verrichtet, ist beim Heben eines Körpers negativ, umgekehrt ist die Arbeit, welche eine Person beim Heben verrichtet, positiv. Die Person übt ja eine Kraft entgegen der Gravitationskraft aus.

Was das Problem mit dem Beschleunigen betrifft: ja, wenn der Körper zu Beginnn in Ruhe ist, muss zum Beschleunigen kurz eine Kraft etwas grösser als m*g aufgewendet werden. Umgekehrt reicht am Ende des Hebevorgangs eine Kraft geringer als m*g, sodass der Körper abbremst und an seinem Ziel wieder in Ruhe ist. Damit ergibt sich auch bei der Berechnung über das Wegintegral die Arbeit m*g*h.
Qubit



Anmeldungsdatum: 17.10.2019
Beiträge: 824

Beitrag Qubit Verfasst am: 17. Nov 2019 16:53    Titel: Re: Hubarbeit Antworten mit Zitat

Paulinaverstehsnet hat Folgendes geschrieben:
Hallo liebe Physiker,

kann mir jemand bitte klar machen warum die Hubarbeit sich nach der Formel berechnet: .

Das heißt wir wenden eine entgegen der Schwerkraft wirkende Kraft auf, um diese auszugleichen.

Wenn ich aber nun die Beschleunigung berechne gilt:


Das ist eine rein theoretische Betrachtung, um die Arbeit zur Änderung der Lageenergie zu betrachten.
In Wirklichkeit musst du natürlich noch Beschleunigungs- und Bremsarbeit aufwenden, um den Körper von A nach B zu bringen.
Dies wird jedoch in diesem "Modell" der Beschreibung vernachlässigt.

PS: alternativ kann man auch sagen, du verschiebst den Körper im Schwerefeld mit faktisch v=0. Macht aber das Modell nicht besser. Augenzwinkern
Qubit



Anmeldungsdatum: 17.10.2019
Beiträge: 824

Beitrag Qubit Verfasst am: 17. Nov 2019 17:45    Titel: Antworten mit Zitat

Myon hat Folgendes geschrieben:
Die Arbeit, die eine Kraft verrichtet von einem Punkt P1 zu einem Punkt P2, ist definiert als

Existiert für die Kraft ein Potential V mit , so gilt

In der Nähe der Erdoberfläche gilt für die Gravitationskraft



Zum Vorzeichen: Die Arbeit, welche die Gravitationskraft verrichtet, ist beim Heben eines Körpers negativ, umgekehrt ist die Arbeit, welche eine Person beim Heben verrichtet, positiv. Die Person übt ja eine Kraft entgegen der Gravitationskraft aus.

Was das Problem mit dem Beschleunigen betrifft: ja, wenn der Körper zu Beginnn in Ruhe ist, muss zum Beschleunigen kurz eine Kraft etwas grösser als m*g aufgewendet werden. Umgekehrt reicht am Ende des Hebevorgangs eine Kraft geringer als m*g, sodass der Körper abbremst und an seinem Ziel wieder in Ruhe ist. Damit ergibt sich auch bei der Berechnung über das Wegintegral die Arbeit m*g*h.



Ja, rein nach der Bilanzierung kann man annehmen, dass bei gleichen Wegen der Beitrag über der Beschleunigungskraft und der Bremskraft sich aufgrund der entgegengesetzter Vorzeichen in der Summe aufheben. Unter dieser Voraussetzung lässt sich das Modell allgemein anwenden.

PS: Aus Sicht des Ingenieurs sind aber beide Energiebeträge aufzubringen.
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