Arbeit

Als Arbeit bezeichnet man die Energie, die durch eine Kraft einem Ding hinzugefügt wird. Es gibt viele verschiedene Arten und Weisen, wie das passieren kann, z.B.:

1. Man wendet Kraft auf, um ein Gewicht von unten nach oben zu bewegen. Die potentielle Energie des Gewichts erhöht sich dabei. Wenn die Richtung der Kraft und der Bewegung nicht übereinstimmen, berechnet sich die Arbeit über das Skalarprodukt aus Kraft- und Verschiebevektor.

2. Man wendet Kraft auf, um eine Masse zu beschleunigen. Dabei erhöht sich die kinetische Energie der Masse.

3. Die elektrische Kraft bewegt Elektronen durch einen Widerstand. Dabei erhöht sich die thermische Energie des Widerstands und damit seine Temperatur.

Die Arbeit wird in Joule (abgekürzt J) gemessen. Die Einheit wurde nach dem Physiker James Prescott Joule benannt.

Fließt durch einen Widerstand mit R = 15 Ω ein Strom von I = 600 mA, so liegt an ihm eine Spannung von U = R I = 9 V an. Die elektrische Leistung P = U I beträgt 5.4 W. Das bedeutet, dass in einer Sekunde die Arbeit von 5.4 J geleistet wird.

Zum Vergleich: Um einen Gegenstand mit einem Gewicht von einem Kilogramm um einen Meter anzuheben, braucht man etwa 10 Joule. Um einen Liter Wasser um ein Grad zu erwärmen, werden knapp 4200 Joule benötigt.

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Leistung

Links
https://de.wikipedia.org/wiki/Arbeit_(Physik)
https://de.wikipedia.org/wiki/James_Prescott_Joule
https://de.wikipedia.org/wiki/Joule