ist "g" = "a"? Physik?
ich habe heute Physik gelernt und bin auf die Formel W = mas getroffen. Ist "a" das gleiche wie der Ortsfaktor "g" ?
5 Antworten
Ja, a steht hier für g und s steht für h. Allgemein: Die Energie ist das Wegintegral der Kraft (F=ma).
siehe Physik-Formelbuch
F=m*a
m Masse in kg
a Beschleunigung in m/s^2
F=Kraft in N (kg*m/s^2)
Definition : Arbeit W ist das Produkt aus der Kraft F längs des Weges S.
W=F*s
F und s sind Vektoren und liegen parrallel zu einander
W ist dann die Arbeit in Nm (Newton mal Meter)
1 Nm=1 J (Joule)
1000 Nm=1000 J=1 KJ (Kilojoule)
Bei dir ist dann W=F*s=m*a*s
mit a=konstant
Dies ist dann die "Beschleunigungsarbeit" W
Beispiel: Ein Auto m=1000 kg beschleunigt von 0 auf 100 km in 10 Sekunden
V=100 km/h=27,77..m/s
V=a*t ergibt a=27,77m/s/10s=2,77..m/s^2
zurückgelegte Strecke S=1/2*a*t^2=0,5*2,77m/s^2*(10s)^2=138,85 m
W=F*s=m*a*s=1000 kg*2,777m/s^2*138,85 m=385586,45 Nm (Joule)
oder Ekin=1/2*m*v^2=0,5*1000 kg*27,77^2=385586,45 Nm (Joule)
Ekin = kinetische Energie (Bewegungsenergie)
HINWEIS: g=9,81 m/s^2 dies ist die Erdbeschleunigung und ist ein Vektor,der mit der Pfelspitze auf die Erdoberfläche zeigt.
Bedeutet : nach einer Fallzeit von 1 Sekunde hat der Fallkörper eine Geschwindigkeit von V(t)=a*t
a=g ergibt V(1)=9,81 m/s^2*1 s=9,81 m/s=35,316 km/h
ergibt F=m*a=1000 kg*2,77 m/s^2=2777 N
Beides sind Beschleunigungen. a ist eine allgemeine Beschleunigung, oder einfacher gesagt: einfach irgendeine Beschleunigung, egal in welche Richtung und egal wie stark. g ist eine ganz bestimmte Beschleunigung, nämlich die Erdbeschleunigung (auch Ortsfaktor genannt). Das ist also genau die Beschleunigung, die vom Gravitationsfeld (der Erde) auf ein fallendes Objekt wirkt.
Das bedeutet: Im Allgemeinen lautet die Formel W = m * a * s. Wenn die wirkende Beschleunigung die Erdbeschleunigung ist, kannst du g für a einsetzen und erhältst W = m * g * s.
Stimmt, manchmal bezieht sich g auch auf den Ortsfaktor von anderen Planeten, Himmelskörpern etc. Danke für die Ergänzung. Für die meisten Schulphysikaufgaben sollte das aber eher irrelevant sein.
a ist Beschleunigung. Diese kann in manchen Fällen gleich g sein ja.
Die Größe a ist der Betrag der Beschleunigung. Die Beschleunigung selbst ist eigentlich eine Vektorgröße, eine Größe mit Richtung, die ich gern mit |a› bezeichne, und unter ihr versteht man die Änderung der Geschwindigkeit |v›, die ebenfalls eine Vektorgröße ist.
Von Beschleunigung spricht man in der Physik auch, wenn |a› zu |v› entgegengesetzt (Abbremsung) oder auch senkrecht zu ihr ist, sodass sich gar nicht ||v›|, sondern allein die Richtung von |v› ändert.
Voraussetzung für die Gültigkeit der Formel
(1) W = m·a·s
ist, dass a=||a›| konstant und |a› immer parallel zum lokalen Wegstück |ds› ist (die „Summe“ (im weiteren Sinne) aller dieser Wegstücke ergibt die gesamt-Verschiebung |Δs›, die ihrer Beträge die Weglänge Δs bzw. s).
Gravitationsfeldstärke = FallbeschleunigungDer Ortsfaktor g ist der Betrag der Gravitationsfeldstärke |g›, natürlich ebenfalls ein Vektor (der nach „unten“ gerichtet ist, auf der Erde richtung Erdmittelpunkt).
Die Gravitation hat als einzige der bekannten Grundkräfte mit den Trägheitskräften gemein, dass die Kraft proportional zur Masse und die Fallbeschleunigung somit gerade die Gravitationsfeldstärke ist. Diese Erkenntnis hatte schon Galilei, Einstein sollte sie zum Äquivalenzprinzip und zur Allgemeinen Relativitätstheorie führen.
Hier ist relevant, dass die Feldstärke eine Beschleunigung ist und m·g eine Kraft (bzw. deren Betrag). Hebst Du einen Körper um die Höhendifferenz h an, verrichtest Du an ihm dadurch die Arbeit (1) respektive
(2) W = m·g·h.
Es ist also ein Spezialfall der allgemeineren Formel (1). Die aufgewandte Arbeit steckt anschließend als potentielle Energie und wird beim Fallen wieder frei.
Das Formelzeichen ,,g‘‘ beschreibt nicht den Ortsfaktor von der Erde mit 9,81 m/s^2 . Er kann muss aber nicht zwingend .
Es kann in manchen Aufgaben beispielweiße auch der Mond gemeint .
Nur als kleine Randnotiz .