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Beschleunigungsarbeit

Geschrieben von: Dennis Rudolph
Sonntag, 20. Juli 2014 um 19:48 Uhr

Mit der so genannten Beschleunigungsarbeit beschäftigen wir uns in diesem Artikel. Dabei erklären wir euch, was man unter der Beschleunigungsarbeit versteht und wie man sie berechnet. Dieser Artikel gehört zur Rubrik Physik / Mechanik.

Bevor wir uns im nun Folgenden mit dieser Art der mechanischen Arbeit befassen, solltet ihr sicher stellen, dass ihr einige Grundkenntnisse der Physik bereits besitzt. Wem die folgenden Themen noch gar nichts sagen, der möge diese bitte erst einmal nachlesen. Alle anderen können gleich mit der Definition der Beschleunigungsarbeit starten.

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Beschleunigungsarbeit: Was ist das?

Die Beschleunigungsarbeit ist eine Art von mechanischer Arbeit. Aus diesem Grund sollt ihr nun kurz noch die Definition der mechanischen Arbeit kennen lernen, sofern ihr diese noch nicht kennt: Mechanische Arbeit wird verrichtet, wenn ein Körper durch eine Kraft bewegt oder verformt wird. Das Formelzeichen für die Arbeit ist das "W". Als Einheit wird Joule ( J ) bzw. Newton-Meter ( Nm ) verwendet. Dabei ist 1J = 1Nm.

Kommen wir nun zur Beschleunigungsarbeit: Wird ein Körper beschleunigt, so wird Beschleunigungsarbeit verrichtet. Beispiel: Ein Zug steht im Bahnhof und fährt nun los. Um dies zu ermöglichen, muss der Zug beschleunigen - sprich schneller werden - und verrichtet dadurch Arbeit im physikalischem Sinne. Es gibt in diesem Zusammenhang mehrere Formel, die wir im nun Folgenden näher betrachten möchten:

Formel Nr.1:


Beschleunigungsarbeit Formel 1

  • "W" ist die Beschleunigungsarbeit in Newton-Meter [ Nm ]
  • "FB" ist die Kraft bei der Beschleunigung in Newton [ N ]
  • "s" ist die Wegstrecke in Meter [ m ]
  • "m" ist die Masse in Kilogramm [ kg ]
  • "a" ist die Beschleunigung in Meter pro Sekunde-Quadrat [ m/s2 ]

Formel Nr.2:

Beschleunigungsarbeit Formel 2

  • "W" ist die Arbeit in Newton-Meter [ Nm ]
  • "m" ist die Masse in Kilogramm [ kg ]
  • "v" ist die Geschwindigkeit in Meter pro Sekunde [ m/s ]


Anmerkung: Die Formel Nr. 2 ist auch aus dem Bereich der kinetischen Energie bekannt. Man erhält diesen Zusammenhang, in dem man die Geschwindigkeits- und Beschleunigungsgleichungen der beschleunigten Bewegung in die Formel der Arbeit einsetzt.

Beispiel:

Ein 2000kg schwerer Wagen beschleunigt mit 3m/s2 über einen Weg von 200 Metern. Wie viel Beschleunigungsarbeit wurde verrichtet?

Lösung: Wir entnehmen dem Text die nötigen Angaben und setzen diese in die Formel ein.

Beschleunigungsarbeit Beispiel 1

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