Physik Arbeit Aufgabe (mit Weg bitte)?
Ein Bodybuilder trägt eine Gewichtsstange (m=100 kg) mit konstanter Geschwindigkeit ein Meter über dem Boden 20 Meter weit. Bestimme die Arbeit, die der Bodybuilder an der Gewichtsstange verrichtet.
3 Antworten
Die Arbeit im physikalischen Sinn ist null, da Kraft und Weg senkrecht aufeinander stehen.
Die Kraft wirkt vertikal, der Weg ist horizontal. Beides schließt einen rechten Winkel ein.
Die schwerkraft zieht die Kiste nach unten, wirkt also vertikal. Der bewegst die Kiste aber horizontal beim Tragen. Also stehen Bewegungsrichtung und Schwerkraft senkrecht aufeinander.
Die Schwerkraft zieht das Ding in Richtung Erdmittelpunkt.
Die Richtung, in der sich die Hantel bewegt, verläuft aber parallel zum Boden, also senkrecht zur Schwerkraft. Solange die Hantel nicht senkrecht bewegt wird, wird weder gegen noch mit der Schwerkraft gearbeitet. In waagerechter Richtung aber muß gegen keinen Widerstand (außer einem wenig Luftwiderstand, der vernachlässigt werden kann) angekämpft werden. Folglich findet im physikalischen Sinn auch keine Arbeit statt. Etwas anderes wäre es, wenn die Hantel einen Hang hinaufgetragen würde. Dann wäre immerhin der Anteil der Bewegung, der für eine Höhenänderung zuständig ist, als Arbeit anzurechnen.
So aber: Keine Höhenänderung, keine Arbeit.
Wäre die Hantel dagegen an einem Gummiband befestigt, dessen Widerstand überwunden werden müßte, fände in waagerechter Richtung Arbeit statt abhängig von der Stärke des Bandes. Auch im Windkanal oder bei starkem Sturm im Gegenwind würde Arbeit stattfinden.
Willst Du das Anheben der Stange mit berücksichtigen, siehe Antwort von TopKek2222.
Arbeit = m * g * h = Gewichtskraft * höhe
g ist die Erdbeschleunigung sie liegt gerundet bei 10 m/squadrat
Diese multiplizierst du mit der Masse und bekommst die Gewichtskraft in Newton.
Um die Arbeit zu bekommen multiplizierst du die Kraft mit der Höhe und bekommst die Arbeit in Newtonmeter oder Joule.
W = F * s
F = m*a
Hier F=m*g mit g=9,81 m/s^2
Also
W= m×g×s
Zuerst wird die Stange einen Meter hochgehoben und dann 20 m getragen.
Also s=1 m, weil man bei Bewegungen horizontal zur Kraft keine Arbeit leistet
Einsetzen kannst du selbst.
Wie ist das mit dem aufeinander stehen gemeint?