7.11
Stellen Sie sich eine Person vor, die eine Piste hinunterfährt. Unter der Annahme, dass die Kraft durch Reibung auf den Skiern über Eis vernachlässigbar ist, kann ein Freikörperdiagramm gezeichnet werden.
Die Komponente der Schwerkraft entlang der Verschiebung bewegt die Person vorwärts. Kräfte, die senkrecht zur Verschiebung stehen, spielen bei der Bewegung keine Rolle und tragen daher nicht zur geleisteten Arbeit bei.
Die geleistete Arbeit ist also einfach die parallele Kraftkomponente multipliziert mit der Verschiebung.
Eine andere Möglichkeit, dies zu lösen, besteht darin, den Kraftvektor anstelle seiner Komponente zu nehmen.
Dabei wird der Winkel zwischen der Kraft und der Verschiebung betrachtet. Beachten Sie, dass der endgültige Ausdruck für die geleistete Arbeit derselbe ist.
Erfolgt die Verschiebung des Skifahrers jedoch in die entgegengesetzte Richtung der Kraft, so dass sie in Ruhe beginnt und endet, dann ist die geleistete Arbeit negativ.
Wenn der Winkel der schiefen Ebene Null ist, steht die Kraft senkrecht zur Verschiebung, so dass die Arbeit, die die Gravitationskraft auf die Person ausübt, Null wird.
Das Schwerpunktsystem ermöglicht eine einfache Beschreibung der an starren Körpern geleisteten Arbeit. Da die inneren Kräfte in einem starren Körper k…
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