Herleitung W= F*s?
Hallo Leute, mich interessiert an der Physik und an Formeln immer auch, welchen Hintergrund sie haben, ob sie ggf. experimentell bestimmt wurden oder, ob sich ein schlauer Mensch in seinem Keller Gedanken über eine Sache gemacht hat und somit auf die Formel gekommen ist. Nun frage ich mich: Wie ist es zur Formel W=F*s gekommen? Wurde das einfach definiert, indem gesagt wird: Alles was ich 1m mit der Kraft von einem Newton ziehe, verlangt eine Arbeit von einem Joule? Oder hat man sich viele Jahre lang Gedanken gemacht, von welchen Faktoren verrichtete Arbeit abhängt? Z.B. wenn ich einen Nagel durch einen Zusammenstoß mit einer Kugel in ein Stück Styropor eindringen lasse und die "Eindringtiefe" dann für die verrichtete Arbeit steht. Und dann festgestellt hat, dass W~F und W~s, deshalb W=F*s?
Danke für eure Antworten!
1 Antwort
Die Ursprünge kommen aus der Beschäftigung mit Hebeln, Flaschenzügen und schiefen Ebenen. Menschliche und tierische Kraft sind begrenzt, wie kann man dennoch schwere Massen bewegen?
Erkenntnis: Man kann mit den genannten Werkzeugen die benötigte Kraft verringern, aber die Strecke wird dabei länger. Dabei stellt man fest, dass die Strecke um denselben Faktor zunimmt, um den die Kraft verringert wird. Das Produkt aus Strecke und Kraft ist also eine Konstante.
Ja, so ist es. Man sah die Arbeit als ein Maß für die Mühe an, die man zum Hochheben braucht.
Danke! Nur damit ich das richtig verstehe: Die Formel findet ihre Ursprünge in der Erkenntnis, dass wenn Kraft verringert wird, Strecke hinzugelegt wird, bzw. eine Produktgleichheit (aus Kraft x Weg) z.B. bei dem Prozess des Hochhebens gilt. Daher scheint es grundsätzlich sinnvoll, die Formel W=F*s "einzuführen", um einen Arbeitsaufwand (unabhängig von der Art und Weise, wie es getan wird z.B. Flaschenzug, Schiefe Ebene etc.) zu beschreiben.