Physik Leistung Aufgabe?
Ein Gewichtheber „reisst" (gleichförmig) seine Hantel (173 kg) in 1.5 s zur Hochstrecke (2.1 m) und hält sie dort 3.5 s lang. Wie gross ist seine durchschnittliche mechanische Leistung.
Das Resultat ergibt 0.71kW (wenn für t= 5s)
Ist es hierbei aber nicht so, dass nur während des Aufhebens Arbeit geleistet wird —> t somit nur die 1.5s wäre?
vielen Dank für eine Antwort
3 Antworten
Beides ist richtig.
Es wird nur während der ersten 1.5 s Arbeit verrichtet. Danach für die 3.5 s (aus Sicht der Physik) nicht.
Es ist aber nach dem Durchschnitt für 5 s gefragt. Also muss man das auf die 5 s beziehen
Die Arbeit zum Anheben der Hantel um 2,1m beträgt ca. 3564 J. Danach wird keine Arbeit mehr geleistet.
Wenn jetzt die Leistung (=Arbeit pro Zeit) für 5 s gefragt ist, kannst du diesen Wert einfach durch die 5 s teilen und erhältst die mittlere Leistung in 5 s.
Wenn du zusätzlich wissen willst, mit welcher Leistung er die Hantel in der Zeit von 1,5 s gehoben hat (konstante Leistung hier, weil gleichförmige Bewegung nach oben), so erhältst du 2376 W. Auch diesen Wert kannst du nachträglich mitteln (z.B. für 5 s), indem du mit dem Verhältnis von 1,5 s zu 5 s multiplizierst.
Jetzt weißt du auch, warum es in der Schule "Leistungstest" heißt: mit beliebig viel Zeit könnte jeder die Aufgaben lösen, die Arbeit dazu ist immer dieselbe (wenn man zielstrebig arbeitet und nicht Unnützes macht). Aber du hast ein Zeitlimit, weil man deine Leistung gern beurteilen würde. Und da wird eben nicht jeder fertig - und die Note ergibt sich aus der Durchschnittsleistung während der gesamten Prüfungszeit. Das ist mal eine andere Betrachtungsweise, aber genau so logisch... ;-)
Viel Erfolg!
Die Leistung einer Maschine kannst du so berechnen.
Beim Menschen ist es aber anders.
Du leistet Arbeit, indem du die Masse der Körper in der Höhe hälst. Ohne dich würden sie durch die Schwerkraft nach unten fallen. Du musst mit deiner Kraft der Schwerkraft entgegen wirken.
Das merkst du auch beim Einkaufen. Wenn du die schweren Taschen anhebst, leistet du Arbeit.
Meiner Meinung nach leistet man auch Arbeit, wenn man die angehobenen Taschen nach Hause trägt. Wer das schon einmal gemacht hat, weiß wovon ich schreibe.
Auch beim Treppensteigen hinauf und Treppensteigen hinunter wird Arbeit geleistet. Einfach weil die Last vor dem Herunterfallen bewahrt wird.