Hubarbeit einer Kugel/ Gravitationsfeldlinie

evilzz · Anmeldungsdatum: 24.09.2006 Beiträge: 9

Hallo, wir haben die Formel " Hubarbeit einer Kugel entlang eines Gravitationsfeldes" hergeleitet aus. W=F*s und Wpot=m*g*h
Jedenfalls kam als Endergebnis W= rm*M[1/rA-1/rE]

Nun sollen wir Folgende Frage beantworten:
Wie ändert sich die Hubarbeit, wenn die Kugel nicht entlang einer Gravitationsfeldlinie verschoben wird?

Leider kann ich damit nichts anfang.Hoffentlich hat ihn ne idee.. Hilfe

vielen dank
marc

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Ein Tipp:

Das Gravitationsfeld ist ein sogenanntes Potentialfeld. Was bedeutet das für den Weg, auf dem man eine Masse vom Anfangspunkt an den Zielpunkt veschiebt? Hängt die dafür benötigte Arbeit vom Weg ab, wenn Anfangspunkt und Endpunkt immer derselbe sind?

evilzz · Anmeldungsdatum: 24.09.2006 Beiträge: 9

also da wir jetzt kein gravitationsfeld mehr haben und nach deiner aussage der weg nicht länger 0 ist, ist also der weg entscheidend.Aber wie ändert sich die Hubarbeit?

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Ach so, da hast du die Aufgabenstellung missverstanden: Dass nicht mehr entlang einer Gravitationsfeldlinie verschoben wird, soll nicht bedeuten, dass nun kein Gravitationsfeld mehr da ist.

Aus dem geraden Weg entlang der Feldlinie soll vielmehr irgendein krummer Weg, also ein "Umweg" werden.

(Der Weg ist in allen Fällen nicht Null, da der Anfangspunkt für unsere Verschiebeaktion nicht gleich dem Zielpunkt ist.)

evilzz · Anmeldungsdatum: 24.09.2006 Beiträge: 9

Also wenn ein "Umweg" gewählt wird so wird dann die Hubarbeit größer oder? Kann ich das irgendwie auch Physikalisch ausdrücken? Ist das die Anwort?
danke

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Hm, das klingt ein bisschen so, als ob du wolltest, dass ich dir die Antwort einfach nur sage.

Ich meine aber, das kannst du selbst verstehen und selbst draufkommen, wenn du nachdenkst, und dich vielleicht an das erinnerst, was du schon weißt. Und dich vielleicht durch die Tipps hier ein bisschen zum Nachdenken anregen lässt.

Noch eine Frage, um dein Nachdenken anzustoßen: Wenn ich einen Rollwagen vom Erdgeschoss in den fünften Stock transportieren muss, und mir stehen zwei Aufzüge zur Auswahl, was meinst du dann, hängt da die Hubarbeit davon ab, welchen Aufzug ich nehme, und wie lange der horizontale Weg ist, auf dem ich den Rollwagen zum Aufzug schieben muss?

evilzz · Anmeldungsdatum: 24.09.2006 Beiträge: 9

mhh zur möglichkeit steht ja nur der ort..die höhe..oder die masse..masse und ort sind gelich bzw. gegeben..also muss es der ort sein, oder?? aber worauf willst du hinaus...ich versteh es einfach nicht...

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Hm, meine Vermutung, um die meine Erklärungen hier kreisten, war die folgende:

Ich vermute, ihr habt mit eurer Rechnung herausgefunden, dass die Arbeit im Gravitationspotential zwar davon abhängt, wo Anfangs- und Endpunkt der Bewegung liegen, aber nicht davon abhängt, auf welchem Weg man den Körper vom Anfangs- zum Endpunkt bringt. Oder ihr habt vielleicht schon festgestellt, dass es nur auf die Höhendifferenz ankommt, und nicht auf die Länge des Weges, auf dem diese Höhendifferenz bewältigt wird.

Und ich habe versucht, dich mit deinen Tipps daran zu erinnern, oder durch Nachdenken zu der Erkenntnis zu bringen, es müsste anschaulicherweise so sein.

evilzz · Anmeldungsdatum: 24.09.2006 Beiträge: 9

also leider haben wir nur die formel hergeleitet..ohne große inhaltliche besprechung.ich weiß das wir die strecke in teilstrecken aufgeteilt haben und dadurch irgendwie eine regelmäßigkeit entdeckt haben(W= rm*M[1/rA-1/rE] ) jedenfalls kann ich daraus nicht entnehmen wie sich die hubarbeit verändert wenn die kugel nicht entlang einer gravitatiosfeldlinie verschoben wird.vielleicht fehlt mir dazu das ausreichende verstädnis..aber ich hoffe ich versteh es..und das muss ich da ich es morgen erklären muss..wenn du mir eine anwort geben kannst..wie es sich verändert..auch wenn du das schon fast gemacht hast.für mich aber noch nicht ersichtlich ist...ich danke dir für deine gedult mit mir...

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Die Formel, die ihr hergeleitet habt,

evilzz · Anmeldungsdatum: 24.09.2006 Beiträge: 9

ja also das kann ich nachvollziehen..und trifft auf das zu was wir machen,..aber wie sieht das jetzt aus wenn sie nicht entlang der gravitationslinie verschoben wird..und was ist die verschiebung??

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Die Verschiebung ist das, was dafür sorgt, dass sich der Körper vom Startpunkt zum Zielpunkt bewegt.

Der Weg entlang der Gravitationslinie ist nun einer von vielen möglichen Wegen vom Startpunkt zum Zielpunkt.

Wenn die Arbeit nicht vom gewählten Weg abhängt, solange Start und Ziel gleich bleiben, wie groß ist die Arbeit im Gravitationsfeld dann für irgendeinen anderen Weg ?

evilzz · Anmeldungsdatum: 24.09.2006 Beiträge: 9

die müsste dann genauso groß sein.(richtig?)Und wenn sie nicht entlang eines Gravitationsfeldes ist müsste sie andes sein..aber wie??? grübelnd

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

evilzz · Anmeldungsdatum: 24.09.2006 Beiträge: 9

oh okay...also also war das ne fang frag von meinem lehrer...es ändert sich die arbeit nicht..??!!!

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788