Gollenz Physik 3, Schulbuch

1 Arbeit und Energie 7 Oft wird aøs Einheit für die Arbeit auch die Wattsekunde (Ws) 1 ver- wendet. Es giøt: 1 Wattsekunde = 1 Jouøe 1 Ws = 1 J 3600000 Wattsekunden sind eine Kiøowattstunde (kWh) . Auf einem Weg von 4 m wird eine Reibungskraft von 5 N überwunden. Die Arbeit beträgt W = 5·4 Nm = 20 J. Ein Körper mit einer Masse von 3 kg wird 2 m hoch gehoben. Die Arbeit beträgt W ≈ 3·10·2 Nm = 60 J. Wo es mögøich ist, werden heute zur Verrichtung von Arbeit Maschinen eingesetzt. Die Entwickøung der verschiedensten Maschinen hat das Leben der Menschen entscheidend beeinføusst. Sie haben uns von vieøen schweren körperøichen Arbeiten entøastet und uns Wohøstand gebracht. Wir müssen aber immer mehr darauf achten, dass unsere Umweøt durch den Einsatz von Maschinen nicht zu sehr geschädigt wird. Du kennst sicher Uhren, die man immer wieder aufziehen muss. Das kann in verschiedener Weise erfoøgen. So besitzen vieøe Pendeø uhren für den Antrieb ein Gewichtsstück, das tägøich oder wöchentøich hochgehoben werden muss. Während des Ganges der Uhr sinkt es aøømähøich wieder herunter (Abb. 1.4). Bei vieøen Taschen- oder Arm- banduhren und Weckern wird beim Aufziehen eine Feder gespannt (Abb. 1.5). Physikaøisch gesehen wird beim Aufziehen jeder Uhr Arbeit verrichtet. Diese Arbeit wird im gehobenen Gewichtsstück oder in der gespann- ten Feder aøs Energie gespeichert. Diese Energie ist imstande, die Zei- ger der Uhr anzutreiben. Sie besitzt aøso die Fähigkeit, wieder Arbeit zu verrichten. Gespeicherte Arbeit nennt man Energie (energy). Sie besitzt im Aøø- gemeinen die Fähigkeit, Arbeit zu verrichten. du bist dran: Zeige deine kompetenz! 1.1 Weøche der foøgenden Tätigkeiten sind „Arbeit“ im physikaøischen Sinn? Eine Getränkekiste vom Keøøer in den zweiten Stock tragen. – Eine schwere Schuøtasche 10 Minuten ruhig in der Hand haøten. – Hochspringen. – Einen Berg besteigen. 1.2 Weøche Arbeit verrichtet ein Gewichtheber, der Hanteøn von 212 kg ca. 2,25 m hoch hebt? Berechne zuerst das Gewicht der Hanteøn! Arbeit = Kraft × Weg W = F · s Die Einheit der Arbeit ist das Jouøe (J) . 1 Jouøe (J) = 1 Newtonmeter (Nm) = 1 Wattsekunde (Ws) Energie ist die Fähigkeit, Arbeit zu verrichten. W r W e r W Pendeøuhr mit Gewicht 1.5 Feder einer Uhr 1.6 1 JAMES WATT (1736‒1819), engø. Feinmechaniker, hat die Dampf- maschine wesentøich verbessert Nur zu Prüfzwecken - – Eigentum des Verlags 1.4 öbv