Discussion:
Negative Hubarbeit?!
(zu alt für eine Antwort)
POWVorti
2006-09-15 08:09:21 UTC
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Hallo,
aus dem Studium folgende Aufgabe:
Eine Person (80 Kilo) besteigt einen 120 Meter hohen Berg (senkrecht).
Wieviel Arbeit muß sie leisten?
Aus meiner Sicht muß man hier normal die Formel für Hubarbeit
anwenden: W = m * g * h.
In der Lösung ist die Formel aber mit einem Minus-Zeichen versehen.
Erklären kann ich mir das nur anhand dessen, daß man in die
Berechnung den Winkel von Kraftrichtung und Kraftwirkung einfließen
läßt (Kraftrichtung nach unten (Gewichtskraft), Kraftwirkung nach
oben (nach oben steigen)), also Cosinus 180°. Warum ist dann die
Formel für Hubarbeit nicht generell negativ??? Wird laut Formel beim
Bergsteigen Arbeit freigesetzt??? Das ergibt doch alles keinen Sinn...
Kann mir einer helfen? Wo ist mein Denkfehler? Ist ja noch früh am
morgen...
Danke!
Alexander Streltsov
2006-09-15 08:51:37 UTC
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Post by POWVorti
Hallo,
Eine Person (80 Kilo) besteigt einen 120 Meter hohen Berg (senkrecht).
Wieviel Arbeit muß sie leisten?
Aus meiner Sicht muß man hier normal die Formel für Hubarbeit
anwenden: W = m * g * h.
In der Lösung ist die Formel aber mit einem Minus-Zeichen versehen.
Erklären kann ich mir das nur anhand dessen, daß man in die
Berechnung den Winkel von Kraftrichtung und Kraftwirkung einfließen
läßt (Kraftrichtung nach unten (Gewichtskraft), Kraftwirkung nach
oben (nach oben steigen)), also Cosinus 180°. Warum ist dann die
Formel für Hubarbeit nicht generell negativ??? Wird laut Formel beim
Bergsteigen Arbeit freigesetzt??? Das ergibt doch alles keinen Sinn...
Kann mir einer helfen? Wo ist mein Denkfehler? Ist ja noch früh am
morgen...
Danke!
Allgemeine Definition der Arbeit:
W = int(F, s = s0..s1).
F und s sind hier Vektoren.
In unserem Fall zeigt F und s in die gleiche Richtung, nämlich nach oben.
Also können wir, wie du bereits gesagt hast, die Formel W = m*g*h
verwenden. Die Arbeit ist dann natürlich positiv.

mfg
Alex
POWVorti
2006-09-15 08:54:31 UTC
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Die Gewichtskraft geht doch nach unten?!
Was wäre denn dann ein Fall, wo die Arbeit negativ wäre?
Alexander Streltsov
2006-09-15 08:57:47 UTC
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Post by POWVorti
Die Gewichtskraft geht doch nach unten?!
Was wäre denn dann ein Fall, wo die Arbeit negativ wäre?
Aber die Kraft, die der Bergsteiger aufbringt, zeigt nach oben.

Beispiel für negative Arbeit:
Der Bergsteiger springt vom Berg runter, dann ist die Arbeit, die er
aufbringen muss negativ.
Das ist auch klar, er gewinnt ja kinetische Energie.

Hier muss man aber vorsichtig sein. Es muss immer klar sein, welche
Arbeit gemeint ist. In meinem Beispiel wäre die Arbeit, die das
Gravitationsfeld leisten muss, positiv.

mfg
Alex
POWVorti
2006-09-15 09:08:55 UTC
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hi!
Danke für die Antwort!
Nitschi
2006-09-26 22:43:25 UTC
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Post by POWVorti
Hallo,
Eine Person (80 Kilo) besteigt einen 120 Meter hohen Berg (senkrecht).
Wieviel Arbeit muß sie leisten?
Aus meiner Sicht muß man hier normal die Formel für Hubarbeit
anwenden: W = m * g * h.
In der Lösung ist die Formel aber mit einem Minus-Zeichen versehen.
Erklären kann ich mir das nur anhand dessen, daß man in die
Berechnung den Winkel von Kraftrichtung und Kraftwirkung einfließen
läßt (Kraftrichtung nach unten (Gewichtskraft), Kraftwirkung nach
oben (nach oben steigen)), also Cosinus 180°. Warum ist dann die
Formel für Hubarbeit nicht generell negativ??? Wird laut Formel beim
Bergsteigen Arbeit freigesetzt??? Das ergibt doch alles keinen Sinn...
Kann mir einer helfen? Wo ist mein Denkfehler? Ist ja noch früh am
morgen...
Danke!
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