Arbeit < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 21:16 Di 26.10.2010 | | Autor: | yuppi |
| Aufgabe | Eine Schülerin zieht einen Expander mit der Kraft Fmax = 250 N 30 cm aus.
Wie groß ist die Arbeit ? |
Hallo...
meine frage ist wieso in der Musterlösung die Formel
[mm] W=\bruch{F*s}{2}
[/mm]
angewendet wird und nicht einfach
W=F*s
Wäre für eine logische Erklärung sehr dankbar...
Gruß yuppi =)
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 21:27 Di 26.10.2010 | | Autor: | ONeill |
Hi!
Die Spannenergie ist das Integral über den Weg:
[mm] E=-\integral_{0}^{x}F ds=-\integral_{0}^{x}(-Ds)ds=\frac{1}{2}Ds^2
[/mm]
Daher kommt die Formel.
Gruß Christian
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 21:35 Di 26.10.2010 | | Autor: | yuppi |
also wäre es z.B Bewegungsenergie oder Höhenenergie könnte ich die andere Formel anwenden und Spannenergie ist dann die Außnahme....
Kannst du mir das vielleicht logisch erklären ohne den Integralen... das intressiert mich...
Gruß yuppi
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(Antwort) fertig | | Datum: | 22:26 Di 26.10.2010 | | Autor: | chrisno |
Die Kraft ändert sich während des Auseinanderziehens. Du fängst an bei F=0. Dann ziehst Du ein kleines Stück nun ist F größer geworden. Erster Ansatz um zu dem Faktor 1/2 zu kommen:
Teile die Strecke in zehn Teilstücke auf. Nimm als Kraft immer die Kraft in der Mitte das Teilstücks.
Dann hast Du zehn mal F x s mit immer gleichem s aber immer anderem F. Alle Produkte addiert ergeben die Arbeit. Stell dies als zehn Rechtecke nebeneinander dar. s auf der x-Achse, F auf der y-Achse.
Wenn Du nun die Teilung verfeinerst, 100 oder 1000 Rechtecke, dann siehst Du, dass Du eine Dreiecksfläche berechnen musst. Das Dreieck hat die Punkte (x=0/y=0), (x=s,/y=0) und (x=s/y=F).
Die Fläche des Dreiecks beträgt ....
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