Mechanische Arbeit – Arten und Beispiele
Hubarbeit: Arbeit, die verrichtet wird, um einen Körper entgegen der Schwerkraft um eine Strecke (Höhe) nach oben zu heben. Ein Beispiel hierzu hatten wir schon: den Gewichtheber. Beschleunigungsarbeit: Arbeit, die verrichtet wird, wenn ein Körper beschleunigt wird.Konservative Kräfte sind in der Physik Kräfte, die längs eines beliebigen geschlossenen Weges (Rundweg) keine Arbeit verrichten. An Teilstrecken aufgewendete Energie wird an anderen Strecken wieder zurückgewonnen. Das heißt, die kinetische Energie eines Probekörpers bleibt ihm am Ende erhalten.Hubarbeit wird z. B. verrichtet, wenn durch eine Kraft ein Körper gehoben wird (Bild 1), wenn man einen Koffer anhebt oder wenn man eine Treppe hinaufsteigt. Beim Heben eines Körpers wird Hubarbeit verrichtet.
Wie berechnet man die Hubarbeit aus : Die Hubarbeit WH wird geleistet, um ein Objekt der Masse m entgegen der Erdanziehung mit dem Ortsfaktor g um eine Höhe h zu heben. Durch die Multiplikation der drei Größen wird die Hubarbeit durch die Formel WH = m • g • h berechnet. Die Hubarbeit ist ein spezieller Fall der mechanischen Arbeit .
Wann wird Arbeit verrichtet
Eine mechanische Arbeit ist immer gegeben, wenn ein Körper einen Weg zurücklegt und dabei eine Kraft auf ihn wirkt. Es kommt dabei nicht darauf an, ob die Kraft dafür ursächlich ist, dass der Körper den Weg zurücklegt.
Welche Hubarbeit wird beim Treppensteigen verrichtet : Das Treppensteigen, den Schulrucksack aufsetzen oder die morgendliche Tasse Tee oder Kaffee vom Tisch an deinen Mund führen – in all diesen Situationen hebst du etwas an. Dabei verrichtest du immer eine mechanische Hubarbeit.
Wirkt eine Kraft senkrecht zum zurückgelegten Weg, so ist die verrichtete mechanische Arbeit null. Das ist z. B. der Fall, wenn eine Last in bestimmter Höhe an einem Kranhaken hängt und der Kran sich dreht.
Die Einheit der mechanischen Arbeit und ihre Bedeutung
In der international gebräuchlichen Einheitensystem (SI-System) wird die Arbeit in Joule (J) angegeben. Ein Joule entspricht der Arbeit, die verrichtet wird, wenn eine Kraft von einem Newton einen Meter weit bewegt wird, also 1 J = 1 N ⋅ m .
Wann wird mechanische Arbeit verrichtet
Mechanische Arbeit wird immer dann verrichtet, wenn ein Körper durch eine Kraft bewegt oder verformt wird.Treppensteigen – ein echtes Ganzkörper-Workout
Es beansprucht und aktiviert die verschiedensten Muskelgruppen – zum Beispiel die Po-, Oberschenkel- und Wadenmuskulatur. Kein Wunder, dass man dabei schnell ins Schwitzen kommt. Circa 400 Treppenstufen am Tag entsprechen etwa einer viertelstündigen Laufeinheit.Beim Treppensteigen trainieren Sie vor allem die vorderen Oberschenkelmuskeln, die Waden und der große Gesäßmuskel. Darüber hinaus verbrennen Sie beim Treppensteigen Kalorien, steigern Ihre Herz- und Lungenfunktion und damit langfristig Ihre gesamte Fitness und Leistungsfähigkeit.
Mechanische Arbeit wird immer dann verrichtet, wenn ein Körper durch eine Kraft bewegt oder verformt wird.
Welche Muskeln werden beim Treppensteigen benutzt : Beim Treppensteigen trainieren Sie vor allem die vorderen Oberschenkelmuskeln, die Waden und der große Gesäßmuskel. Darüber hinaus verbrennen Sie beim Treppensteigen Kalorien, steigern Ihre Herz- und Lungenfunktion und damit langfristig Ihre gesamte Fitness und Leistungsfähigkeit.
Ist Treppensteigen gut für Senioren : Treppensteigen erhöht die Beinkraft und kann eine wichtige Priorität bei der Verringerung des Verletzungsrisikos durch Stürze bei älteren Menschen sein .
Was bewirkt tägliches Treppensteigen
Tägliches Treppensteigen ist effektiv
Und das ist wissenschaftlich belegt: Untersuchungen der Deutschen Sporthochschule Köln haben ergeben, dass sich dieses Training bereits nach wenigen Wochen positiv auf den Stoffwechsel auswirkt, den Sauerstoffaustausch stimuliert, den Herzmuskel kräftigt und die Gefäße erweitert.
(2020) zeigten in zwei Studien, dass Treppensteigen mit mehr Energie und einer höheren Anzahl grauer Zellen im anterioren cingulären Cortex, einem wichtigen Bereich für die Emotionsregulation, zusammenhängt.Grundsätzlich gibt es zwei simple Regeln, an welche Sie sich halten können: Treppen hoch: Das gesunde Bein geht immer voraus. Treppen runter: Das verletzte Bein geht immer voraus.
Wie sollten ältere Menschen Treppen steigen : Stützen Sie den Älteren mit der anderen Hand beim Treppensteigen. Bitten Sie den Älteren, eine Stufe nach der anderen hinauf- oder hinunterzusteigen, beginnend mit dem schwächeren Bein zuerst, dann mit dem stärkeren, gefolgt vom Stock . Alle drei sollten auf jeder Stufe sein, bevor Sie die nächste erklimmen.