Kann es sein, dass bei dem horizontalen Verschieben einer Last nur noch Weg und Zeit zählt, bzw. nicht mehr die Last, bzw. das Gewicht?

Laut der SI-Einheiten werden 10 Nm verrichtet, wenn ein kg einen Meter hoch gehoben wird. Hier wird KEINE Zeit mit einbezogen.

10 Nm ?Kraft? werden dagegen auch aufgewendet, wenn ein Gegenstand in 1 Sekunde 1 Meter horizontal bewegt / versetzt wird. Da wird das GEWICHT des verschobenen Gegenstandes NICHT ERWÄHNT (Reibung unberücksichtigt).

Wenn das so wäre, könnte man ja mit 10 Nm 1 Tonne in einer Sekunde genau so leicht einen Meter verschieben, wie 1 kg.

Schließlich steht da auch geschrieben, daß durch Rollen oder Räder "relativ große Massen" MIT WENIG KRAFT verschoben / gezogen werden können.

Gleiches dürfte ja auch gelten, wenn eine (an einem Seil) hängende Last horizontal verschoben / gezogen bzw. zum schwanken gebracht wird. Dies selbstverständlich nun mal unberücksichtigt der Auswirkung, die durch einen fixen Aufhängepunkt und der damit verbundenen Kreisbewegung, bzw. der dadurch von Schwenkgrad zu Schwenkgrad stärker steigenden Last-Anhebung entsteht.

Ich kann daher aus diesen Grundlagen nicht erkennen, um wie viel der Kraftaufwand (Nm) geringer ist oder wie viel dieser beträgt, wen das Gewicht von 1 Kg statt 1m senkrecht hoch, 1m wagerecht verschoben/gezogen wird.

Answer 1

[hologence]

10 Nm ?Kraft? werden dagegen auch aufgewendet, wenn ein Gegenstand in 1 Sekunde 1 Meter horizontal bewegt / versetzt wird.

Das ist nicht richtig. 1 N ist die Kraft, die 1 Kg in 1 s um 1 m/s beschleunigt. Damit entspricht die Energie 1 Nm der Bewegungsenergie, die eine Masse von 1 kg mit einer Geschwindigkeit von 1 m/s hat. Die Masse kommt hier also durchaus vor (wenn auch streng genommen die träge Masse, nicht die schwere Masse, was aber gleich ist).

Answer 2

[mihisu]

Wenn das so wäre, könnte man ja mit 10 Nm 1 Tonne in einer Sekunde genau so leicht einen Meter verschieben, wie 1 kg.

Ganz so einfach ist das leider nicht. Gehen wir mal davon aus dass die Masse zunächst in Ruhe ist. Um die Masse dann einen Meter zu verschieben, muss die Masse erst einmal beschleuigt werden, da sie sonst ja auf der Stelle bleiben würde. Um eine Masse innerhalb einer Sekunde um einen Meter zu verschieben, muss die durchschnittliche Geschwindigkeit 1 m/s sein, so dass die Masse zwischenzeitlich mindestens einen Geschwindigkeitsbetrag von 1 m/s erreichen muss. Um nun eine Masse m aus der Ruhe auf einen Geschwindigkeitsbetrag v zu beschleunigen, muss eine Beschleunigungsarbeit verrichtet werden:

$W=\frac{1}{2}\cdot m\cdot v^2$

Im Fall von m = 1 Tonne = 1000 kg und v = 1 m/s braucht man also die folgende Beschleunigungsarbeit:

$W=\frac{1}{2}\cdot m\cdot v^2=\frac{1}{2}\cdot1000\ \text{kg}\cdot\left(1\ \frac{\text{m}}{\text{s}}\right)^2=500\ \text{J}=500\ \text{Nm}\$

Demnach reichen 10 Nm dafür nicht aus. Zwar kann man am Ende die 500 J Bewegungsenergie wieder zurückgewinnen, indem man die Masse wieder abbremst, so dass es theoretisch insgesamt 500 J - 500 J = 0 J kostet eine Masse entsprechend zu verschieben. Aber dies ändert nichts daran, dass man zwischenzeitlich trotzdem Arbeit aufwenden musste, auch wenn man diese später wieder zurückerhalten kann.

Bei einer Masse von 1 kg würden 10 Nm ausreichen:

$W=\frac{1}{2}\cdot m\cdot v^2=\frac{1}{2}\cdot1\ \text{kg}\cdot\left(1\ \frac{\text{m}}{\text{s}}\right)^2=0,5\ \text{J}=0,5\ \text{Nm}\$

============

Wenn man eine Masse hingegen entgegen dem Schwerefeld der Erde hochhebt, so wird bei der Bewegung der Masse noch Hubarbeit aufgewendet, um die Masse von einem Potentialniveau auf ein höhere Potentialniveau im Schwerefeld zu bringen. Im Gegensatz zum zuvor besprochenen Fall kann man die dafür aufgewendete Energie nicht einfach wieder am Ende der Bewegung zurückerhalten. Um diese zurückzuerhalten müsste man die Masse wieder auf ein niedrigeres Potentialniveau zurücktransportieren, also die Masse entlang des Schwerefelds der Erde wieder herunterfallen lassen.) Da liegt der Unterschied zwischen den beiden betrachteten Fällen.

Answer 3

[guenterhalt]

beim Anheben einer Masse (auf der Erde) muss die Schwerkraft überwunden werden.
Beim einfachen Verschieben ohne Reibung gibt es nichts dann nichts, was dem entgegenwirkt. Das betrifft aber nicht die "Startphase". Um eine Masse in Bewegung zu setzen, muss die Trägheit der Masse überwunden werden. Das Gewicht bezieht sich auf die Erdanziehung und spielt so keine Rolle, wohl aber die Masse und die ist auf der Erde praktisch mit dem Gewicht identisch.

Comments

[gfntom]

...und die ist auf der Erde praktisch mit dem Gewicht identisch.

Nein. Das passt ja schon einheitenmäßig nicht. Das eine ist eben eine Masse (kg), das andere eine Kraft (N = kg * m/s²).

Der Zahlenwert stimmt auch nur dann (ungefähr) überein, wenn man statt N die veraltete, nicht SI-konforme Einheit Kilopond für die Kraft verwendet.

Dass im Alltag "Masse" und "Gewicht" fälschlicher Weise als Synonome betrachtet werden, ändert daran nichts.

Answer 4

[lks72]

Nm ist eine Energieeinheit, es ist also unerheblich, in welcher Zeit du einen Gegenstand im Gravitationsfeld anhebst , Start- und Endpunkt sind entscheidend. Bei einer horizontalen Bewegung ist bei E = F • s F die Reibkraft, wenn du diese weglässt, ist die Fragestellung per se sinnlos. Mit dem Gleitreibungskoeffizienten mü ist dann F = mü • m • g und damit

E = mü • m • g • s, und natürlich spielt hier die Masse eine Rolle

Ein Tipp: Philosophieren mit Einheiten wie Nm bringt nichts zum Verständnis , erst die Grundlagen der Mechanik lernen, dann wird das mit den Einheiten automatisch klar

Woher ich das weiß: Studium / Ausbildung