Was bedeutet "das Produkt aus Kraft und Weg ist konstant"?
Hallo, ich brauche mal wieder eure Hilfe :D und zwar haben wir in Physik vor Kurzem die Goldene Regel der Mechanik durchgenommen. Aber ich check einfach ned was des "Das Produkt aus Kraft und Weg ist konstant" heissen soll. Ich meine sind Kraft und der Weg konstant? Für mich is konstant zum Beispiel bei Geschwindigkeit, wenn ich immer gleich schnell fahre. Aber bei einem Produkt also mit mal? Wär nett wenn mir jemand auf die Sprünge helfen könnte ;)
6 Antworten
Gemeint ist der Energieerhaltungssatz. Energie ist das Wegintegral der Kraft, also bei wegunabhängiger Kraft, näherungsweise im Gravitalionsfeld gegeben, E = m * g * h, dagegen bei der Federarbeit E = 0,5 * D * s².
Wenn du ein Gewicht A hebst, z.B. mit Hilfe eines Hebels oder eines Flaschenzugs, dann brauchst du dazu weniger Kraft als der Gewichtskraft von A entspricht, aber zum Ausgleich musst du diese Kraft einen längeren Weg zurücklegen lassen. Z.B. wenn das Gewicht 100kg beträgt, d.h. die Gewichtskraft ca. 1000N, und du musst mittels Flaschenzug nur 250N aufbringen, dann musst du zum Ausgleich dein Seilende um 4m nach unten ziehen, um dein Gewicht einen Meter nach oben zu bringen.
Denn 1000N * 1m = 250N * 4m
Verstanden?
Wir haben es so gelernt, aber das bedeutet nichts anderes:
Was man an Weg spart, muss man an Kraft zusetzten.
Das bedeutet:
kurze, aber steile Rampe: Man hat einen kurzen Weg, muss aber auch noch mehr Kraft aufbringen
lange, flache Rampe: Der Weg ist eben lang, aber man braucht nicht so viel Kraft, wie bei der steile
Wenn die Kraft halbiert wird, muss der Weg verdoppelt werden! Wird der Weg halbiert, dann muss die Kraft verdoppelt werden! Heißt, wenn dein Krafthebel, z.B. der Türgriff kürzer ist, musst du mehr Kraft aufwenden (um auf das gleiche Drehmoment zu kommen). Willst Du weniger Kraft aufwenden (leichter), so muss der Hebel länger sein und du musst weiter von der Drehachse entfernt anpacken.
Konstant heißt gleichbleibend.
Das Ergebnis aus Kraft * Weg ist immer gleich. Wenn du z.B. einen Seilzug hast, ziehst du 10cm am Seil und brauchst dafür eine bestimmte Kraft. Wenn du nun doppelt so viele Windungen in den Seilzug baust, aber das selbe Gewicht dranhängst, dann bleibt das Produkt aus Kraft und Weg konstant, d.h. wenn das Gewicht wieder 10cm heben willst, musst du (wegen der Windungen) zwar 20cm am Seil ziehen, aber dabei nur die hälfte der Kraft aufwenden.
Ich habe zwar kein Physik aber ich würde mal drauf schließen, dass wenn du Kraft mal Weg rechnest, das Ergebnis die ganze Zeit konstant bleibt.