Arbeiter zieht Kiste einen Berg hinauf

Question

Ein Arbeiter zieht eine Kiste mit einer Masse von 50 kg über einen reibungsfreien horizontalen Fussboden, indem er eine Kraft von 210 N anwendet, die einen Winkel von 20° oberhalb der Horizontalen besitzt. Er bewegt die Kiste 3 m weit.

Welche Arbeit wird dabei

an der Kiste

durch die Kraft des Arbeiters

durch die Kiste wirkende Gravitationskraft

durch die vom Fussboden auf die Kiste ausgeübte Normalkraft verrichtet?

Wie gross ist die an der Kiste verrichtete Gesamtarbeit?

Comments

... über einen reibungsfreien horizontalen Fussboden

das wäre dann nicht "einen Berg hinauf (Überschrift)" ??

Answer 1

Hallo physiker,

wenn die Bewegung reibungsfrei verläuft, wird für das eigentliche Bewegen keine Arbeit  verrichtet, weil die Bewegung senkrecht zu Normal- und Gravitationskraft verläuft.

Da die Kiste immer schneller wird, verrichtet man aber die Beschleunigunsarbeit  W_B = 1/2 · m · v²

Die Zugkraft  F  in horizontaler Richtung beträgt   F =  210 N · cos(20°) ≈ 197,3 N .

Die Beschleunigung ergibt sich dann zu  a = F/m  ≈ 3,95 m/s²

Aus a  und  s = 3m (#) kannst du dann genau wie hier

https://www.nanolounge.de/14913/maximalgeschwindigkeit-bestimmen

mit deinen Zahlen v berechnen.

m und v oben hier einsetzen ergibt dann die verrichtete Gesamtarbeit.

#

Er bewegt die Kiste 3 m weit.

Ich bin davon ausgegangen, dass er 3m weit mit der Kraft F zieht!

Die Kiste rutscht danach aber "von allein" weiter!

Gruß Wolfgang