Arbeit
Definition
- Die Arbeit ist in der Physik gleich der Energie, die durch eine Kraft längs eines Weges auf einen Körper übertragen wird.
Formel
W : Arbeit [J] F : Kraft [N] s : Weg [m]
Formel- und Einheitenzeichen
- Das Formelzeichen der Arbeit ist das große W, abgeleitet vom Englischen "work" (= Arbeit).
- Die Einheit der Arbeit ist das Joule, dargestellt mit dem Einheitenzeichen J.
Herleitung
- Eine Arbeit wird immer dann verrichtet, wenn ein Körper entgegen einer auf ihn wirkenden Kraft bewegt wird und somit für die Bewegung eine Kraft aufgewendet werden muss.
- Die Arbeit ergibt sich als Skalarprodukt aus dem Kraftvektor und dem Vektor des Weges, somit wäre sie zu formulieren als:
- Für die beiden Vektoren gilt:
(Wobei α der Winkel zwischen Kraft- und Wegrichtung ist.)
- Ändert sich der Kraftvektor entlang des Weges, so ist die Arbeit als Wegintegral der Kraft zu betrachten.
Formen
- Mechanische Arbeit
- Elektrische Arbeit