Physik Forum

[Superhaemster]

Wie ich versuche klar zu machen gibt es eine solche Formel nicht, da eigentlich keine Energie gebraucht wird.
Es kommt auf die Technik an, mit der man den Gegenstand hält. So lässt sich z.B. eine "optimale" "Maschine" finden, die dafür keine Energie braucht:
eine Säule auf die man den Gegenstand legt.
Ich habe für eine weitere Technik oben eine Beispielrechnung gemacht. Wie sieh für den menschlichen Körper aussieht habe ich keine Ahnung.
Aber alle diese Geräte "verschwenden" die Energie eigentlich sinnlos.

[!!!]

Es handelt sich aber nicht um eine Impulsübertragung.
So wie ich das kenne ist F * t als Impuls definiert.
Dieser wäre aber bei z.B. 1kg * 9,81m/s² * 60sek = 588,6kgm/s,
und damit doch viel zu groß.
Das würde nämlich einer Ekin von ca 173kJ entsprechen.

[Superhaemster]

Mit dem Impuls bin ich mir gerade auch unsicher, aber an dem Beispiel mit der Düse konnte man es schön am Druck zeigen. Dort wurde aber dennoch keine Energie auf den Block übertragen.
Es hat in dem Sinne etwas mit Impuls zu tun, als das an dem Block die Moleküle abprallen und mit entgegengesetztem impuls zurückfliegen.
Also hat an der Oberfläche eine Impulsveränderung stattgefunden. Wie du schon ähnlich gezeigt hast ist diese Impulsänderung gerade die Kraft, die entgegenwirkt.
Beziehung Kraft/Impuls: F = dp/dt

[!!!]

Hat jemand noch wietere Überlegungen dazu?
Kann man so die "Haltearbeit" durch eine Impulsänderung bestimmen?
Wenn ja, wäre es schön.
Ich habe mir gedacht, dass ein Körper auf den keine Schwerkraft wirkt,
sondern nur F * t, eine Impulsänderung erfahren würde.
Nur beim Halten auf der Erde bleibt der Impuls 0kgm/s, da Fg der Beschleunigung nach oben entgegenwirkt.

[Fritz]

Ich hätte auch noch eine Meinung dazu:

1. Meiner Erfahrung nach ist die "Erbeschleunigung" nicht als Beschleunigung im herkömmlichen Sinn zu betrachten. Da es eben in der klassischen Physik einen Unterschied zwischen Beschleunigung und Graviatation gibt. Man hat mit Fg = m*g eine einfache Formel zur Bestimmung der Erdanziehung, das sollte man nur als Vereinfachung des allgemeinen Gravitationsgesetztes betrachten und nicht mehr hinein interpretieren obwohl die Formel so ähnlich aussehen mag wie das Newtonsche Gesetz.

Die potentielle Energie ist ganz allgemein: Epot= F*s wobei für F in diesem Fall natürlich Fg eingesetzt wird und für s die Höhe.

Wenn man also einen Körper auf konstanter Höhe hält wirkt auf ihn keine Beschleunigung und auch keine resultierende Kraft da sich Erdanziehung und Haltekraft genau aufheben. Die Ganze Sache hat also überpaupt nichts mit Beschleunigung oder Impulsänderung zu tun, überhaupt ist die Sache vollkommen zeitinvariant.

2. Die Leistund ist nicht Arbeit pro Zeit, wie man es höchstens in der Volksschule gelten lassen kann, sondern mindestens delta(A)/delta(t) Deshalb kann man für einen allgemeinen Beschleunigungsvorgang keine eindeutige Leistung definieren. Ist die Beschleunigung konstant so nimmt die erforderliche Leistung linear mit der Zeit zu. (P=F*v)
Ist hingegen die Leistung konstant, so nimmt die Beschleunigung mit wachsender Geschwindigkeit ab. Das lässt sich zb. bei Fahrzeugen beobachten. (von 0 auf 100 in 4 Sekunden geht vielleicht noch, von 100 auf 200 in 4 Sekunden geht nicht mehr) Bei Geschwindigkeit 0 (beim Anfahren und stehenbleiben) ist bei konstanter Leistung theoretisch unendliche Beschleunigung möglich, was von Straßenbahnfahrern hemmungslos ausgenutzt wird.

mfg Fritz

[!!!]

[Frank]

[Fritz]

Natürlich ist der Luftwiderstand und die Rollreibung nicht konstant sondern nimmt mit der Geschwindigkeit zu. Die Widerstände habe ich vernachlässigt.

[Frank]

Hallo Fritz,
nochmal zu Deinem vorletztem Beitrag:

[Fritz]

Hallo Frank

Lassen wir mal das halten einer Last mit ausgestrecktem Arm beiseite, das ist wohl eher Philosophie.

[Frank]

[!!!]

[Fritz]

Das ist so nicht ganz richtig. Wie oben schon ausführlich diskutiert ist die Lestung nicht zeitlich konstant, sondern nimmt linear zu. Deshalb ist es sinnlos für einen Beschleunigungsvorgang eine Leistung als Zahlenwert an zu geben. Eine Leistung ist im Gegensatz zu eine Arbeit oder Energie eine Momentangröße und kann zu jedem Zeipunkt anders sein, genau so wie die Geschwindigkeit.

vD soll offenbar die Durchschnittsgeschwindigkeit sein. Damit muss man allerdings sehr vorsichtig sein, die kann man nur für konstante Beschleinigung so einfach berechnen. Es ist also die Geschwindigkeit bei halber Zeit also nach 1 Sekunde. Was du an Leistung ausgerechnet hast ist also auch die Leistung bei t=1s. Die maximale Leistung tritt aber in diesem Fall nach 2s auf und beträgt Pmax = 8W = 4m/s*2N

Die vollständige Lösung müsste lauten: P(t) = F*v(t) = F*a*t = m*a²*t = 1kg*4m²/s⁴*t
oder:

P(t) = 4W/s * t

mfg Fritz