Physik und Technik an der TU Dortmund

• Geschlossene Systeme (Fahrrad)
• Offene Systeme (Straße)

• Statische Systeme (Brücke)
• Dynamische Systeme (Aufzug)

• Einfache Systeme (Handbohrmaschine)
• Komplexe Systeme (CNC-Werkzeugmaschine)

• Deterministisches System (Windkraftanlage)
• Stochastisches System (Spielautomat)

Wagen bewegt sich umso schneller, je größer die Masse des Gewichtsstückes

Wagen bewegt sich umso langsamer, je größer die Masse des Wagens

1. Axiom (Trägheitsprinzip)

2. Axiom (Aktionsprinzip)

3. Axiom (Reaktionsprinzip)

Erhaltungsprinzip

Ein Körper verharrt im Zustand der Ruhe oder der gleichförmigen Translation, sofern er nicht durch einwirkende Kräfte zur Änderung seines Zustands gezwungen wird.

Wirkt keine Kraft, so ist die Änderung der Geschwindigkeit Null.

Das bedeutet: Ein Köper verändert seinen Bewegungszustand dann und nur dann, wenn eine Kraft auf ihn wirkt.

Die Änderung der Bewegung einer Masse ist der Einwirkung der bewegenden Kraft proportional und geschieht nach der Richtung derjenigen geraden Linie, nach welcher jene Kraft wirkt.

Kräfte treten immer paarweise auf. Übt ein Körper A auf einen anderen Körper B eine Kraft aus (actio), so wirkt eine gleichgroße, aber entgegen gerichtete Kraft von Körper B auf Körper A (reactio).

In einem energetisch abgeschlossenen System bleibt die Summe der mechanischen Energien konstant. Energie geht hierbei weder verloren, noch entsteht sie neu. Sie wandelt sich nur von einer Energieform in eine andere um.

Die Energie ist somit eine Zustandsgröße, die in verschiedenen Formen (z.B. kinetische oder potentielle Energie) auftreten kann.

Die Energie eines solchen Systems ist eine Erhaltungsgröße

Der grüne Bereich ist genauso hoch wie der Looping, kinetische Energie ist nicht groß genug

Hat am höchsten Punkt die gesamte Energie in aufgebraucht und in Lageenergie umgewandelt

Im roten Bereich reicht die Energie, da der Startpunt höher liegt, als der höchste Punkt des Loopings 

Nur der Weg in Richtung der Kraft ist von Bedeutung!

Durch das Verrichten von Arbeit (durch das Anheben der Kiste), hat sich der Zustand der Kiste verändert.

Der Zustand der Kiste kann durch ihre Energie beschrieben werden. Energie ist eine Zustandsgröße.

Positive Arbeit (am System) führt dem System Energie zu. (Energiezufuhr)

∆E = W > 0

Negative Arbeit entzieht dem System Energie. (Energieabfluss)

∆E = W < 0