Arbeit-2
Die übliche Definition der Arbeit: "Kraft mal Weg (in Richtung der
Kraft)" muss verallgemeinert werden, sobald die Kraft sich auf dem Weg
verändert, oder der Weg gekrümmt ist. Dann kann man nur noch entlang
kleiner gerader Wegstückchen dr die Arbeitsbeiträge dW berechnen.
Für die Gesamtarbeit müssen dann diese Anteile entlang des Gesamtwegs
zusammengezählt werden.
Spannarbeit: Im folgenden Beispiel wird berechnet, welche Arbeit eine Feder
leistet, die eine Masse in Schwingung hält. In diesem Beispiel ist sowohl
die momentane Arbeit dW als auch die (auf dem bisherigen Weg geleistete)
Gesamtarbeit berechnet. Wenn Federkraft und Bewegungsrichtung parallel sind,
sind die Arbeitselemente positiv, die Feder führt der Masse Arbeit zu. In
den Abschnitt mit negativer Arbeit ist es umgekehrt, die Feder erhält von
der bewegte Masse Arbeit.
Arbeit der Coulombkraft. Ein weiteres Beispiel zeigt die gekrümmte
Bahn eines positiv geladenen Körpers im Kraftfeld eines anderen positiven
Körpers. Der zweite Körper habe eine sehr viel grössere Masse
(Anker). Die abstossende Coulombkraft übt am bewegten Körper
momentane Arbeitsleistungen aus, die sich zur Gesamtarbeit aufsummieren: