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Mechanische Arbeit und Energie - Formel, Einheit und Beispiele für Klasse 7

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~ Franka ~

7.2.2021

Physik

Mechanische Arbeit & mechanische Energie

Mechanische Arbeit und Energie - Formel, Einheit und Beispiele für Klasse 7

Mechanische Arbeit und Energie sind grundlegende Konzepte in der Physik, die erklären, wie Kräfte Bewegungen und Veränderungen in der Umwelt bewirken. Der Energieerhaltungssatz der Mechanik beschreibt, wie Energie in einem geschlossenen System erhalten bleibt, auch wenn sie zwischen verschiedenen Formen wechselt.

  • Mechanische Arbeit wird verrichtet, wenn eine Kraft einen Körper bewegt, verformt oder abbremst.
  • Mechanische Energie existiert in zwei Hauptformen: potenzielle Energie (Lageenergie) und kinetische Energie (Bewegungsenergie).
  • Der Energieerhaltungssatz besagt, dass in einem abgeschlossenen, reibungsfreien System die Gesamtenergie konstant bleibt.
  • Arbeit ist eine Form des Energietransports und kann die Gesamtenergie eines Körpers erhöhen oder verringern.
...

7.2.2021

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MECHANISCHE ARBEIT & MECHANISCHE ENERGIE
1. Mechanische Arbeit
physikalische Bedeutung
Mechanische Arbeit wird verrichtet, wenn ein Körper b

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Mechanische Energie und ihre Formen

Mechanische Energie ist die Fähigkeit eines Körpers, aufgrund seiner Lage oder Bewegung mechanische Arbeit zu verrichten, Wärme abzugeben oder Licht auszusenden. In der Mechanik unterscheidet man zwischen zwei Hauptformen der Energie:

  1. Potenzielle Energie EpotEpot: Die Energie, die ein Körper aufgrund seiner Lage oder Verformung besitzt. Für einen gehobenen Körper: Epot = m · g · h Für eine gespannte Feder: Epot = ½ · D · s²
  2. Kinetische Energie EkinEkin: Die Energie, die ein Körper aufgrund seiner Bewegung besitzt. Ekin = ½ · m · v²

Definition: Energie ist die Fähigkeit eines Körpers, mechanische Arbeit zu verrichten, Wärme abzugeben oder Licht auszusenden.

Das Formelzeichen für Energie ist E, und ihre Einheit ist ebenfalls das Joule JJ.

Example: Ein Radfahrer mit einer Masse von 75 kg, der mit einer Geschwindigkeit von 20 km/h fährt, besitzt kinetische Energie.

Der Zusammenhang zwischen mechanischer Arbeit und mechanischer Energie ist fundamental:

  • Arbeit ist eine Transportform der Energie.
  • Wird an einem Körper Arbeit verrichtet, erhöht sich seine Gesamtenergie.
  • Verrichtet ein Körper Arbeit, verringert sich seine Gesamtenergie.

Highlight: Die Veränderung der Energie eines Körpers ist gleich der an ihm verrichteten Arbeit: ΔE = W

Der Energieerhaltungssatz der Mechanik besagt, dass in einem abgeschlossenen, reibungsfreien mechanischen System die Gesamtenergie konstant bleibt:

Emech = konstant oder Epot + Ekin = konstant

Quote: "In einem abgeschlossenen reibungsfreien mechanischen System ist die mechanische Energie konstant."

Dieser Satz ermöglicht es, komplexe mechanische Probleme zu lösen, indem man die Energieumwandlungen zwischen potenzieller und kinetischer Energie betrachtet, ohne die detaillierten Kräfte und Bewegungen zu analysieren.

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Physik

14.680

7. Feb. 2021

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Mechanische Arbeit und Energie - Formel, Einheit und Beispiele für Klasse 7

Mechanische Arbeit und Energie sind grundlegende Konzepte in der Physik, die erklären, wie Kräfte Bewegungen und Veränderungen in der Umwelt bewirken. Der Energieerhaltungssatz der Mechanik beschreibt, wie Energie in einem geschlossenen System erhalten bleibt, auch wenn sie zwischen verschiedenen Formen... Mehr anzeigen

MECHANISCHE ARBEIT & MECHANISCHE ENERGIE
1. Mechanische Arbeit
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Mechanische Arbeit wird verrichtet, wenn ein Körper b

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Mechanische Energie und ihre Formen

Mechanische Energie ist die Fähigkeit eines Körpers, aufgrund seiner Lage oder Bewegung mechanische Arbeit zu verrichten, Wärme abzugeben oder Licht auszusenden. In der Mechanik unterscheidet man zwischen zwei Hauptformen der Energie:

  1. Potenzielle Energie EpotEpot: Die Energie, die ein Körper aufgrund seiner Lage oder Verformung besitzt. Für einen gehobenen Körper: Epot = m · g · h Für eine gespannte Feder: Epot = ½ · D · s²
  2. Kinetische Energie EkinEkin: Die Energie, die ein Körper aufgrund seiner Bewegung besitzt. Ekin = ½ · m · v²

Definition: Energie ist die Fähigkeit eines Körpers, mechanische Arbeit zu verrichten, Wärme abzugeben oder Licht auszusenden.

Das Formelzeichen für Energie ist E, und ihre Einheit ist ebenfalls das Joule JJ.

Example: Ein Radfahrer mit einer Masse von 75 kg, der mit einer Geschwindigkeit von 20 km/h fährt, besitzt kinetische Energie.

Der Zusammenhang zwischen mechanischer Arbeit und mechanischer Energie ist fundamental:

  • Arbeit ist eine Transportform der Energie.
  • Wird an einem Körper Arbeit verrichtet, erhöht sich seine Gesamtenergie.
  • Verrichtet ein Körper Arbeit, verringert sich seine Gesamtenergie.

Highlight: Die Veränderung der Energie eines Körpers ist gleich der an ihm verrichteten Arbeit: ΔE = W

Der Energieerhaltungssatz der Mechanik besagt, dass in einem abgeschlossenen, reibungsfreien mechanischen System die Gesamtenergie konstant bleibt:

Emech = konstant oder Epot + Ekin = konstant

Quote: "In einem abgeschlossenen reibungsfreien mechanischen System ist die mechanische Energie konstant."

Dieser Satz ermöglicht es, komplexe mechanische Probleme zu lösen, indem man die Energieumwandlungen zwischen potenzieller und kinetischer Energie betrachtet, ohne die detaillierten Kräfte und Bewegungen zu analysieren.

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Mechanische Arbeit und ihre Arten

Mechanische Arbeit ist ein fundamentales Konzept in der Physik, das beschreibt, wie Kräfte Veränderungen in der physikalischen Welt bewirken. Sie wird verrichtet, wenn ein Körper bewegt, verformt oder abgebremst wird.

Definition: Mechanische Arbeit ist das Produkt aus Kraft und Weg in Richtung der Kraft.

Das Formelzeichen für mechanische Arbeit ist W, und ihre Einheit ist das Joule JJ, welches einem Newtonmeter NmNm entspricht.

Highlight: Es gibt kein spezifisches Messgerät für mechanische Arbeit. Sie wird indirekt über Kraft und Weg bestimmt.

In der Physik unterscheidet man verschiedene Arten von mechanischer Arbeit:

  1. Hubarbeit: W = F · s = m · g · h Wird verrichtet, wenn ein Körper gegen die Schwerkraft angehoben wird.
  2. Verformungsarbeit FederspannarbeitFederspannarbeit: W = ½ · F · s = ½ · D · s² Tritt auf, wenn ein Körper elastisch verformt wird, wie beim Spannen einer Feder.
  3. Beschleunigungsarbeit: W = F · s Wird geleistet, wenn ein Körper beschleunigt wird.
  4. Reibungsarbeit: W = μ · FN · s Entsteht, wenn Reibungskräfte die Bewegung eines Körpers hemmen.

Example: Ein Beispiel für mechanische Arbeit im Alltag ist das Anfahren eines Autos über eine Strecke von 100 m, was etwa 200 kJ Arbeit erfordert.

Vocabulary:

  • Ortsfaktor gg: Die lokale Fallbeschleunigung
  • Federkonstante DD: Ein Maß für die Steifigkeit einer Feder

Eine besondere Form der mechanischen Arbeit ist die Volumensänderungsarbeit, die bei der Kompression oder Expansion von Gasen auftritt: W = p · ΔV

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Stefan S

iOS user

Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

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Lena M

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Marcus B

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Sarah L

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Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

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