Mit einfachen Maschinen (Hebel, Flaschenzug, Rampe) kannst du Kraft sparen, aber niemals Arbeit. Um einen Gegenstand auf eine bestimmte Höhe anzuheben, musst du immer gleich viel arbeiten.
Goldene Regel der Mechanik: Das Produkt aus Kraft und Weg bleibt immer gleich groß. Dies nennen wir "Arbeit".
Formelzeichen: W („work“)
Einheit: 1 Nm (1Nm Arbeit ist nötig, um 1 Tafel Schokolade 1 m hochzuheben)
Formel: Arbeit = Kraft · Weg (Kraft und Weg müssen dieselbe Richtung haben)
1) Eine Kiste wird mit einer Kraft von 50N über 40m gezogen. Berechne die Arbeit.
2) Ein Auto wird 0,8 km mit einer Kraft von 600 N gezogen. Berechne die Arbeit.
Formelzeichen: E („energie“)
Einheit: 1 J (Joule) (nach dem englischen Physiker Joule oder 1 Nm)
Eine Energie von 1 Joule benötigt man, um eine Tafel Schokolade (F = 1N) 1 m hochzuheben: 1 J = 1 N ∙ 1 m = 1 Nm
Formel: Energie = Kraft · Weg (Kraft und Weg müssen dieselbe Richtung haben)
Nutze die Simulation auf der Seite phet.cororado.
Die physikalische Größe „Leistung“ beschreibt, wie viel Energie pro Sekunde umgewandelt wird:
Formelzeichen: P (engl. „power“)
Formel: Leistung =
P = =
Einheit: 1 Watt (1W); 1 W = 1
