Der Umzugskarton
AFBMia zieht in eine neue Wohnung. Sie trägt einen Umzugskarton mit der Masse \(12\,\text{kg}\) die Treppe hinauf in den zweiten Stock (Abschnitt A) und danach waagerecht über den Flur bis zu ihrer Zimmertür (Abschnitt B, siehe M1). Sie geht dabei gleichmäßig und hält den Karton die ganze Zeit vor dem Bauch. Es gilt \(g = 9{,}81\,\tfrac{\text{m}}{\text{s}^2}\).
- Nenne die Bedingung, unter der eine Kraft an einem Körper Arbeit verrichtet.Tipp a)
Arbeit braucht zwei Zutaten: eine Kraft und noch etwas – und beide müssen zueinander passen.
- Gib die Einheit der Arbeit in zwei gleichwertigen Schreibweisen an.Tipp b)
Eine Schreibweise ergibt sich direkt aus \(W = F\cdot s\), die andere ist die Einheit der Energie.
- Zeichne in M1 für beide Abschnitte die Kraft ein, mit der Mia den Karton hält, und den Weg des Kartons.Tipp c)
Mia muss die Gewichtskraft des Kartons ausgleichen. In welche Richtung zeigt ihre Haltekraft – auf der Treppe und im Flur?
- Berechne die gesamte Arbeit, die Mia auf dem Weg A und B am Karton verrichtet.Tipp d)
Auf der Treppe zählt nur die Höhe, um die der Karton gehoben wird. Was liefert der Flur?