{"id":2478,"date":"2015-01-03T20:32:59","date_gmt":"2015-01-03T20:32:59","guid":{"rendered":"http:\/\/nawi.naturundbildung.at\/wp\/?page_id=2478"},"modified":"2019-01-29T11:17:51","modified_gmt":"2019-01-29T11:17:51","slug":"arbeit","status":"publish","type":"page","link":"http:\/\/nawi.naturundbildung.at\/wp\/?page_id=2478","title":{"rendered":"Kraft, Arbeit und Energie- Grundbegriffe"},"content":{"rendered":"[ls_accordion][ls_accordion_section title=“KRAFT“]\n

Um einen Gegenstand zu bewegen z.B. beschleunigen, bremsen, eindr\u00fccken und spannen zu k\u00f6nnen ben\u00f6tigt man Kraft<\/strong>. <\/strong><\/p>\n

Isaac Newton<\/strong> entdeckte als erstes die Kraft und die stellte 3 Grundlagen zu seiner Theorie auf:<\/p>\n

a) 1. Newton\u00b4sche Axiom: TR\u00c4GEITSGESETZ:<\/p>\n

Wirkt auf einen K\u00f6rper keine<\/span> Kraft so bewegt sich dieser gradlinig und gleichf\u00f6rmig (ohne Abweichungen) durch den Raum.<\/p>\n

b) 2. Newton\u00b4sche Axiom: AKTIONSPRINZIP:<\/p>\n

Wirkt eine Kraft F<\/em> (engl. Force) so ruft diese eine Beschleunigung a<\/em> (Physikalische Abk\u00fcrzung f\u00fcr Beschleunigung) hervor. Dadurch folgt eine \u00c4nderung des Bewegungszustandes. Dies f\u00fchrt zu einem gleichen Kraftverh\u00e4ltnis der Beschleunigung a<\/em> sowie auch der proportionalen Kraft F<\/em>.<\/p>\n

Isaac Newton stellte ebenfalls eine Formel f\u00fcr die Berechnung der Kraft auf sie lautet:<\/p>\n

F (=Kraft) = m<\/em> (=Masse) mal a <\/em>(Beschleunigung)<\/p>\n

c) 3. Newton\u00b4sche Axiom: WECHSELWIRKUNGSGESETZ:<\/p>\n

\u00dcbt ein K\u00f6rper A<\/em> auf einen andern K\u00f6rper B<\/em> eine Kraft FAB <\/sub><\/em> aus so kommt es r\u00fcckwertig von dem K\u00f6rper B<\/em> auf den K\u00f6rper A<\/em> zur\u00fcck. Als Beispiel das Newtonpendel oder auch Kugelsto\u00dfpendel genannt.<\/p>\n

In der Physik steht die Variable F <\/em> f\u00fcr die Kraft und die Einheit der Kraft ist N <\/em> f\u00fcr Newton.<\/p>\n

2004 erkannte man, dass in der Natur nur 4 wahre Kr\u00e4fte<\/strong> existieren: die elektromagnetische Kraft<\/strong>, die Gravitation<\/strong> und die starke und leichte<\/strong> Wechselspannung<\/strong>. Alle Materie (auf der Welt bisher bekannt) ist diesen vier Kr\u00e4ften ausgesetzt<\/p>\n

Hier ein paar Beispiele:<\/p>\n

    \n
  1. Muskelkraft= treten beim Fahrrad<\/li>\n
  2. Zugkraft= spannen eines Bogens<\/li>\n
  3. Druckkraft= das Herausdr\u00fccken eines Kugelschreibers<\/li>\n
  4. Auftriebskraft= w\u00e4hrend dem Schwimmen<\/li>\n<\/ol>\n

    Quellen: http:\/\/derstandard.at\/1814849<\/span><\/a><\/p>\n

    https:\/\/astro.uni-bonn.de\/~deboer\/pdm\/pdmkrafttxt.html<\/span><\/a><\/p>\n

    http:\/\/de.wikipedia.org\/wiki\/Kraft<\/span><\/a><\/p>\n[\/ls_accordion_section][ls_accordion_section title=“ARBEIT“]Unter Arbeit versteht man jede k\u00f6rperliche(oder geistige) Anstrengung mit nachfolgender Ersch\u00f6pfung( Achtung- Arbeit hat vielerlei Bedeutungen. So auch in der Philosophie oder Betriebswirtschaftslehre und vielen mehr)<\/p>\n

    Definition in der Physik:<\/span><\/p>\n

    Arbeit kann nur mit Energie verrichtet werden. Gespeicherte Arbeit kann wieder abgegeben werden => z. B. gespannte Feder<\/p>\n

    Grafisch mit Hilfe eines Kraft-Weg-Diagramm(F-s-Diagramm) kann Arbeit dargestellt werden.<\/p>\n

    \"Arbeit-1\"<\/a><\/p>\n

    Bedeutung der Arbeit in der Physik:<\/span><\/p>\n

    \u00dcberwinden einer Kraft entlang eines Weges<\/p>\n

    Formel:<\/span><\/p>\n

    Arbeit = Kraft * Weg ( W = F * s)<\/p>\n

    Arbeit wird in Joule(bekannt nach James Prescott Joule) gemessen.<\/p>\n

    1 Joule = jene Energie, die ben\u00f6tigt wird um einen K\u00f6rper mit der Masse 0,102 Kilogramm \u2013 das entspricht etwa einer Tafel Schokolade \u2013 um einen Meter anzuheben (1 Newtonmeter<\/i>).<\/p>\n

    Beispiel:<\/span><\/p>\n

    Etwas wird mit einer Kraft von 20 Newton eine Strecke von 100 Meter geschoben. Wie viel Arbeit wird dabei verrichtet? F = 20 N; s = 100 m; W = ?<\/p>\n

    W = F * s<\/p>\n

    W = 20N * 100m<\/p>\n

    W = 2000Nm<\/p>\n

    Arten:<\/span><\/p>\n

    Es gibt verschiedene Arten von Arbeit<\/p>\n

    Beschleunigungsarbeit: mit dem Auto losfahren<\/p>\n

    Hubarbeit: Flaschenzug<\/p>\n

    Reibungsarbeit: mit den Radiergummi etwas ausradieren<\/p>\n

    Verformungsarbeit: Coladose zerdr\u00fccken<\/p>\n

    \"Arbeit-2\"<\/a>

    Arbeit-2<\/p><\/div>\n[\/ls_accordion_section][ls_accordion_section  title=“ENERGIE“]Was ist Energie?<\/p>\n

    Energie<\/b> E ist die F\u00e4higkeit eines K\u00f6rpers Arbeit zu verrichten
    \nEinheit: [E] = J (Joule)<\/p>\n

    Energie kann von einem K\u00f6rper (das kann ein Auto sein, ein Fahrrad oder auch wir) aufgenommen, gespeichtert und wieder abgegeben werden.<\/p>\n

    Energie kann weder vermehrt noch vermindert werden – Energie wird umgewandelt. (Energieerhaltungssatz).<\/p>\n

    Das hei\u00dft: auch in einem Kraftwerk wird Energie nicht erzeugt<\/em> sondern umgewandelt<\/em> (in Erd\u00f6l gespeicherte Sonnenenergie wird verbrannt, die Energie aus Wasserkraft wird in elektrische Energie umgewandelt  etc.<\/p>\n

    Energie gibt es in verschiedenen Varianten also in verschiedenen Energieformen.<\/p>\n

    Jede Energieform kann in eine andere Energieformen umgewandelt werden. Z.B. kann Chemische Energie in kinetische Energie umgewandelt werden. Dabei geht geht Energie f\u00fcr uns „verloren“ (auch wenn diese Energie nat\u00fcrlich noch da ist. Etwa ist W\u00e4rmeenergie, die durch Reiung entsteht f\u00fcr uns meist nicht nutzbar. Viele Kraftwerke nutzen heute aber diese W\u00e4rmeenergie f\u00fcr Fernw\u00e4rme. (Krafft-W\u00e4rme-Kopplung).<\/p>\n

    Potenzielle Energie:    <\/strong><\/p>\n

    E=Fa<\/sub>*h=m*g*h<\/p>\n

    Gravitationsenergie in Joule = Masse in kg x Erdbeschleunigung (ca. 10m\/s) x H\u00f6he in m<\/p>\n

    Dazu z\u00e4hlt zum Beispiel die Gravitation also die Energie der Schwerkraft (Die Energie die gespeichert wird wenn man etwas fallen l\u00e4sst oder aufhebt.) Diese wird zum Beispiel bei einem Speicher-Kraftwerk angewendet und wird auch Lageenergie genannt).<\/p>\n

    Potenzielle Energie wird in Joule angegeben.<\/p>\n

    Kinetische Energie:    <\/strong><\/p>\n

    E=1\/2mv2<\/sup><\/p>\n

    Kinetische Energie = Halbe Masse in kg x Geschwindigkeit zum Quadrat<\/p>\n

    auch Bewegungs Energie(=abh\u00e4ngend von Masse und Geschwindigkeit) genannt. Die Energie die bei einer Bewegung ausgesetzt wird.<\/p>\n

    Sie wird in Joule angegeben.<\/p>\n

    Z.B. bei fahrenden Autos das abbremsen oder die Energie die bei einer Kollision ausgesetzt wird.<\/p>\n

    Potenzielle Energie und Kinetische Energie kann man als mechanische Energie zusammenfassen.<\/strong><\/p>\n

     Chemische Energie. <\/strong><\/p>\n

    E=m*C<\/p>\n

    Chemische Energie = Masse in kg x Energiegehalt (=gespeicherte Energie, z.B. in Zucker gespeicherte Sonnenenergie) in MJ (Mega Joule)<\/p>\n

    Dies ist die Energie welche in Brennstoffen und anderen Energietr\u00e4gern gespeichert wird.<\/p>\n

    Man findet sie oft in der Verwendung bei Fossilen Energietr\u00e4gern Z.B. der Angabe von Heizwerten.<\/p>\n

    Aber sie dient auch f\u00fcr die Angabe \u00fcber den N\u00e4hrwert also der Speicherstoffe von Lebewesen.<\/p>\n

     Elastische Energie:<\/strong><\/p>\n

    die Energie die in verformten Materien gespeichert wird. Wie der Name schon sagt es handelt sich um Spannung. Sie ist eine Form der potentiellen Energie.<\/p>\n

    Diese Energieform wird sehr h\u00e4ufig benutzt hier sind ein paar Beispiele:<\/p>\n