Frage von Xoxo668, 49

Was heißt [w] = N*m = J .....kann mir das auch jemand erklären?

Ich bin in der 7 klasse ( 3 Klasse im Gymnasium) und habe wegen phyik eine frage! Wir machen gerade "Arbeit & Energy" durch und da gibt es das hier [w] = n•m=J Ich weiß das w= arbeit F=kraft s=weg wie das: w=F•s ........und J ist ja joule .... Aber das oben versteh ich nicht ganz

Expertenantwort
von Hamburger02, Community-Experte für Physik, 2

Arbeit und Energie ist im Prinzip das selbe. Es gibt aber gute Gründe, zwischen der Energie zu unterscheiden, die in einem Körper/System drinsteckt, und der Energie, die der Körper/System mit seiner Umgebung austauscht.

Um sich den langen, aber korrekten Ausdruck "mechanische Energie, die die Systemgrenze überschreitet" zu ersparen, sagt man dafür "Arbeit".

Da Arbeit und Energie also im Prinzip das selbe ist, folgt daraus:

Zugeführte Arbeit erhöht die Energie des Körpers/Systems genau um denselben Betrag. Geleistete Arbeit verringert die Energie des Körpers/Systems.

Das Formelzeichen für Arbeit ist W (work), für die Energie E (energy) und es gilt: W = Delta E

Wenn ich nun auf einen Körper eine Kraft ausübe und ihn um die Strecke s verschiebe, wird von außen Energie übertragen, und das nennt man, siehe oben, Arbeit.

W = F * s.

Wenn ich den Körper z.B. nach oben verschiebe, nimmt seine potentielle Energie genau um den Betrag der geleisteten Arbeit zu:

W = Delta Epot = m * g * s  = m * g * h

Die Einheit für Arbeit und Energie ist Nm = J


Antwort
von sarahj, 3

Hier steht einiges was richtig ist, und auch ein paar Tippfehler sind unter den Antworten:

zunächst: Arbeit und Energie haben die selbe Maßeinheit: Joule.
Wobei 1 Joule der Arbeit entspricht, die Du verrichtest, wenn die Kraft 1Newton über die Strecke 1Meter aufgebracht wurde. 1Joule = 1 Newtonmeter.

Energie und Arbeit sind austauschbar und haben die selbe Einheit.
(Du kannst es so sehen: die Energie ist die Fähigkeit, eine bestimmte Arbeit aufzubringen. Oder anders herum: um einem Objekt eine bestimmte Energie zu geben, musst Du die Arbeit aufbringen)

Watt (W) ist was anderes.
Es ist die Einheit der Leistung, die jemand oder etwas erbringt.
Aus dieser Leistung wird erst Energie oder Arbeit, wenn sie über eine bestimmte Zeit erbracht wird. Also ist Leistung * Zeit = Energie.
(anders als das umgangssprachliche Wort "Leistung"; wenn jemand sagt, er hat eine "Leistung erbracht" wäre das in der Physik eher Arbeit oder Energie)

Zusammenfassung:

Einheit von Arbeit (=Energie): Nm oder J (Joule). (1J = 1Nm; ist das Selbe)
In Formeln schreibt man für Energie typischerweise "E" (Formelzeichen);
veraltet auch "w" für "work". (Aber das finde ich persönlich für unklug...)

Einheit von Leistung: Watt (W)
In Formeln schreibt man typischerweise "P" (power).

Arbeit = Energie = Kraft * Weg    (E = F * s) und die Einheit ist Nm (oder Joule)

Arbeit = Energie = Leistung * Zeit   (E = P * t)

Das "[w]" in Deinem Aufschrieb ist verwirrend, es steht NICHT für "Watt", sondern für "work" also Arbeit.

Natürlich lassen sich alle Formeln umstellen:

P = E / t
F = E / s
usw.


PS: das tolle an dem SI Einheitensystem ist, daß es wunderbar zusammenpasst.
So ist 1Watt die Leistung z.B. eines Motors bei 1Volt und 1Ampere.

Wenn also bei einer Spannung von 1Volt und einem Strom von 1Ampere, diese Maschine 1Sekunde läuft, verrichtet sie die Arbeit von 1Joule.
Oder sie kann ein Gewicht soweit anheben, daß es eine potentielle Energie von 1Joule hat. Und wenn es dann wieder herunterfällt, kann es Arbeit verrichten; und zwar eine Kraft von 1Newton über eine Strecke von 1Meter ausüben.

(Verluste mal überall ausgenommen, in der Praxis gibt es natürlich immer Reibungs- und andere Verluste, die natürlich letztendlich als Wärme abgegeben werden)

Antwort
von Myrine, 24

Wenn um das Formelzeichen einer physikalischen Größe diese eckigen Klammern [ ] stehen, dann bedeutet es, dass es um die Einheit dieser Größe geht.

[W] = N*m = J
soll dir also sagen, dass die Einheit der Arbeit Newton mal Meter bzw. Joule ist.

Antwort
von Alex97191, 26

Das Bedeutet "Einheit".
Die Einheit sind also demnach Newton mal Meter kurz Newtonmeter.

Antwort
von Stacho1708, 17

Meinst du die eckigen Klammern? Oder wie sich die Formel herleitet?

Bei Ersterem kann ich dir sagen, dass diese eckigen Klammern gewissermaßen angeben, dass das was hinter dem darauffolgenden Gleichheitszeichen die Einheit der Größe ist, die in den Klammern steht.

Die Einheit der physikalischen Arbeit W ist N*m. Und da Physiker grundsätzlich schreibfaule Leute sind haben sie dem ganzen auch noch die zusätzliche Bezeichnung J (=Joule) gegeben.

Falls du so etwas wie eine Erklärung zu der Formel hören möchtest muss ich zunächst passen, das ist zu sehr davon abhängig mit welchen Zusammenhängen/Versuchen sie eingeführt wurde.

LG Stacho  

Antwort
von jnsrckrt, 24

Arbeit = Kraft *Meter

Kommentar von Xoxo668 ,

Hä?

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