Abitur Physik am Gymnasium Trittau/Energie und Arbeit

Die verrichtete Arbeit hängt von der Kraft und der Strecke ab und kann mit folgender Formel beschrieben werden.

$W={\vec {F}}\cdot {\vec {s}}=\mid {\vec {F}}\mid \cdot \mid {\vec {s}}\mid \cdot sin(\alpha )=F\cdot s$, wenn ${\vec {F}}\perp {\vec {s}}$. Dabei müssen noch die Vektoren beachtet werden, da es sich um ein Skalarprodukt handelt.

Diese Formel gilt auch im E-Feld. Da kann man sie noch umformen zu: $W=Q\cdot E\cdot s$. Dabei ist E die elektrische Feldstärke und Q die Ladung des bewegten Objektes.

Im magnetischen Feld wird keine Arbeit verrichtet, da Kraft F und Bewegungsrichtung v senkrecht zueinander sind.

Arbeit ist das Umwandeln von einer Energieform in eine andere Energieform. Beispielsweise kann einem Körper durch Beschleunigungsarbeit kinetische Energie zugeführt oder wieder genommen werden (Abbremsen....)

Kinetische Energie: $E_{kin}={\frac {1}{2}}\cdot m\cdot v^{2}$

Beschleunigungsarbeit: $W_{Beschleunigung}=\int \limits _{s_{1}}^{s_{2}}Fds=F\cdot \Delta s$, wenn die Kraft entlang des Weges konstant ist.