Welche Arbeit verrichtet ein Getränkefahrer der zum Beladen seines Lkw 100 Kisten (m=15 kg) um jeweils 2 m nach oben hebt? Kann mir das jmd Bitte erklären?
1 Antwort
Hallo!
Schritt für Schritt:
Arbeit (W) ist definiert als Kraft (F) mal Weg (s): W = F*s.
Die Kraft ist definiert als Masse mal Beschleunigung : F = m*b.
In unserem Fall ist die Kraft die Gravitation der Erde, welche auf Körper eine Beschleunigung g ≈ 9,81m/s² auslöst (freier Fall), bzw. gegen die die Arbeit durch Heben der Kisten verrichtet wird. (Hier ist m die Dimension Meter, s die Dimension Sekunde)
Also F = m*g und für die Arbeit :
W = F*s = m*g*s
Wieviel Masse wird gehoben? 15kg einhundert mal, also 15kg*100 = 1500kg.
Wie gross ist der Weg? 2 Meter.
Nun die Zahlen einsetzen:
W = 1500kg * 9,81m/s² * 2 = 29430 kg*m²/s²
Die Einheit ist [Kilogramm Meter² dividiert durch Sekunde²]
Eine übliche Dimension für Kraft ist "Newton" N.
1 N = 1 kg*m/s²
Eine übliche Dimension für Arbeit ist Joule J.
1 J = 1 Newtonmeter, also 1 J = 1 N*m
Die Dimension von Joule ist also (kg*m/s²)*m = kg*m²/s², und das ist genau die Dimension in unserem Ergebnis.
Die Antwort lautet also: die verrichtete Arbeit ist 29430 Nm (Netwonmeter).
Grüsse
P.S. Ich muss präzisieren: Newton ist eine Einheit für Kraft (nicht Dimension)
Genauso: Joule ist eine Einheit für Arbeit (nicht Dimension)
Und das soll ich in der 7 klasse kapieren ? Ich meine das ist ziemlich kompliziert ( für mich) ab wann hat man das für normal ?