Wieso ist Arbeit gleich Kraft mal Weg und nicht Kraft mal Zeit?
4 Antworten
Arbeit beschreibt den Prozess der Umformung von Energie. Wenn sich etwas eine gewisse Zeit lang nicht verändert, also keine Umformung stattfindet, kann sich also auch nicht die Arbeit ändern.
Schau Dir mal die physikalischen Dimensionen an, an ihnen sieht man schon, daß Arbeit nicht Kraft mal Zeit sein kann. Impuls ist Kraft mal Zeit!
dim Weg = S
dim Zeit = T
dim Kraft = M S T⁻²
dim Impuls = M S T⁻¹
dim Arbeit = M S² T⁻²
hmm, ein Gewichtheber, der sein Gewicht 2 s in der Luft hält, verrichtet keine Arbeit! DAS hat er aber gemacht, als er es vom Boden 2,5 m in die Luft gestemmt hat!
Das Gewicht erhält dadurch keine zusätzliche Energie! Es wird weder wärmer, noch schwerer, schneller, oder erhält zusätzliche Höhe(n-Energie).
Der Gewichtheber verbraucht zwar chemische Energie (aus der Nahrung) und sein Kreislauft 'leistet' etwas (Energie÷Zeit), aber eigentlich strengt er sich nur sinnlos an und erwärmt etwas die Umgebung.
Das heißt wenn es dann runter fällt, verliert das Gewicht zwar all seine Energie, aber diese wird in die Verformung der Oberfläche auf der es landet umgewandelt?
Im Prinzip. Es verliert zwar nie 'alles', aber eben die Lage/Höhenenergie. Und nicht alles geht in die Verformung. Beim Verformen kommt es auch zur Erwärmung.
Wenn Du 1000 Steine von rechts nach links stapelst, dann ist das eine Arbeit X. Egal ob Du dafür 1 Stunde oder 10 Stunden benötigst.
Die Leistung aber ist unterschiedlich, denn die ist zeitabhängig.
Wieso eigentlich nicht?