Formelsammlung: Mechanische Arbeit
1. Arbeit (W)
\[ W = F \cdot s \cdot \cos(\theta) \]
- \( W \): Arbeit (Joule, J)
- \( F \): Kraft (Newton, N)
- \( s \): Wegstrecke (Meter, m)
- \( \theta \): Winkel zwischen Kraft und Wegstrecke (Grad oder Radiant)
2. Hubarbeit (W_h)
\[ W_h = m \cdot g \cdot h \]
- \( W_h \): Hubarbeit (Joule, J)
- \( m \): Masse (Kilogramm, kg)
- \( g \): Erdbeschleunigung (ca. \( 9{,}81 \, \text{m/s}^2 \))
- \( h \): Höhe (Meter, m)
3. Beschleunigungsarbeit (W_b)
\[ W_b = \frac{1}{2} m \cdot v^2 \]
- \( W_b \): Beschleunigungsarbeit (Joule, J)
- \( m \): Masse (Kilogramm, kg)
- \( v \): Geschwindigkeit (Meter pro Sekunde, m/s)
4. Reibungsarbeit (W_r)
\[ W_r = F_r \cdot s \]
- \( W_r \): Reibungsarbeit (Joule, J)
- \( F_r \): Reibungskraft (Newton, N)
- \( s \): Wegstrecke (Meter, m)
5. Spannarbeit (W_s)
\[ W_s = \frac{1}{2} k \cdot x^2 \]
- \( W_s \): Spannarbeit (Joule, J)
- \( k \): Federkonstante (Newton pro Meter, N/m)
- \( x \): Auslenkung der Feder (Meter, m)
Diese Formeln decken die grundlegenden Konzepte der mechanischen Arbeit ab und sind häufig in der Physik und Ingenieurwissenschaften anzutreffen.
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