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franco	Verfasst am: 09. Dez 2013 11:26    Titel: Du hast natürlich völlig Recht. War falsch zusammengefaßt von mir.
jmd	Verfasst am: 09. Dez 2013 10:59    Titel: franco hat Folgendes geschrieben: und die kinetische Energie des Gesamtsystems aus Zug und mir bleibt gleich Das stimmt nicht denn du sollst ja gerade ausrechnen um welchen Betrag die kinetische Energie größer wird diese Energie kommt aus der Muskulatur
franco	Verfasst am: 09. Dez 2013 10:19    Titel: Erstmal danke für die Antworten. Das mit dem Zug hab ich jetzt begriffen, denke ich. Ich stoße mich ja vom Zug ab. Damit wird der langsamer und die kinetische Energie des Gesamtsystems aus Zug und mir bleibt gleich. Jetzt war das mit dem Zug von mir ja nur zur Versinnbildlichung gedacht. Wie ist das bei einem Raumschiff, was sich ja nun nicht "vom Boden abstößt"? Da stößt sich das Raumschiff vom "Treibstoff" ab? Ich habs mal durchgerechnet und wenn man die Impulserhaltung in die Energiegleichung einsetzt, kürzt sich die Grundgeschwindigkeit raus. Klingt auch irgendwie logisch, weil ich hab den Treibstoff ja vorher auf die aktuelle Geschwindigkeit "mitbeschleunigt". Soweit erstmal alles klar. Danke nochmal.
Huggy	Verfasst am: 07. Dez 2013 17:54    Titel: Die Fragestellung war doch so gemeint, dass dem Menschen eine innere Energie zur Verfügung steht - man stelle ihn sich z. B. als gespannte Feder vor -, die er benutzen kann, um sich und dem Zug kinetische Energie zuzuführen. Dabei wird potentielle Energie der Feder in kinetische Energie transformiert. Und der Teil der umgewandelten potentiellen Energie ist die geleistete Arbeit im Sinne der Fragestellung. Diese geleistete Arbeit ist bei korrekter Rechnung unabhängig vom Bezugssystem. Ich denke, darin sind wir uns einig. Die Gesamtsumme aus kinetischer und potentieller Energie ändert sich natürlich nicht, wenn man Zug + Mensch als abgeschlossenes System betrachtet. Daran hat aber der Fragesteller wohl nicht gezweifelt.
TomS	Verfasst am: 07. Dez 2013 17:30    Titel: Huggy hat Folgendes geschrieben: TomS hat Folgendes geschrieben: Die Arbeit, die DU verrichtest, bezieht sich auf DEIN Bezugssystem. In einem anderen Bezugssystem ergeben sich andere Werte, aber das ist lediglich ein kinematischer Effekt, weil kinetische Energie quadratisch vom Impuls abhängt. Das ist recht missverständlich ausgedrückt. Die nachfolgende Erläuterung von TomS besagt im Grunde auch etwas anderes. Ja, ist missverständlich, aber m.E. in einem anderen Sinn. Man muss zunächst den Körper bzw. das System definieren, dem Arbeit zugeführt wird. Dem Gesamtsystem "Zug plus Mensch" bzw. "Raumstation plus Ball" wird gar keine Arbeit zugeführt, denn die Gesamtenergie ist erhalten.
Huggy	Verfasst am: 07. Dez 2013 13:18    Titel: TomS hat Folgendes geschrieben: Die Arbeit, die DU verrichtest, bezieht sich auf DEIN Bezugssystem. In einem anderen Bezugssystem ergeben sich andere Werte, aber das ist lediglich ein kinematischer Effekt, weil kinetische Energie quadratisch vom Impuls abhängt. Das ist recht missverständlich ausgedrückt. Die nachfolgende Erläuterung von TomS besagt im Grunde auch etwas anderes. Impuls und kinetische Energie der beiden Objekte sind vom Bezugssystem abhängig. Die geleistete Arbeit als Differenz der Summe der kinetischen Energien beider Objekte ist nicht vom Bezugssystem abhängig. @franco Dein Fehler ist, dass du die Veränderung der Zuggeschwindigkeit vernachlässigst, wenn sich die Person zu bewegen beginnt. Diese Veränderung ist zwar klein, weil die Masse des Zuges groß gegenüber der Masse der Person ist. In der Energiebilanz muss sie aber berücksichtigt werden. Betrachten wir die Situation in einem Bezugssystem, in dem sich Zug und Person zu Beginn mit einer gemeinsamen Geschwindigkeit bewegen. Wählt man hat man das Schwerpunktsystem. Bei km/h das Gleissystem. Nun bewege sich die Person mit einer Geschwindigkeit relativ zum Zug. Die Person habe danach eine Geschwindigkeit und der Zug eine Geschwindigkeit . Aus dem Impulssatz folgt nun Die geleistete Arbeit ergibt sich durch Sie ist nicht von abhängig. Wird dem System noch von außen Arbeit zugeführt, damit die Zuggeschwindigkeit konstant bleibt, so hat diese Arbeit nichts mit der von der Person geleisteten Arbeit zu tun.
as_string	Verfasst am: 07. Dez 2013 12:47    Titel: Hallo, Ja, aber ich finde es schon auch wichtig, dass der Zug beim Beschleunigen der Person ja auch Arbeit verrichtet, weil dann, obwohl reibungsfrei und so, plötzlich eine Kraft auf die Schienen ausgeübt wird, damit der Zug seine Geschwindigkeit überhaupt beibehalten kann. Da der Zug ziemlich viel Strecke zurück legt (im erdfesten Bezugssystem) in der Zeit, in der die Person von 0 auf 5 km/h beschleunigt, ist die Arbeit des Zuges recht groß. Ich wollte erst einmal nur darauf raus. Gruß Marco
TomS	Verfasst am: 07. Dez 2013 11:06    Titel: Die Arbeit, die DU verrichtest, bezieht sich auf DEIN Bezugssystem. In einem anderen Bezugssystem ergeben sich andere Werte, aber das ist lediglich ein kinematischer Effekt, weil kinetische Energie quadratisch vom Impuls abhängt. Betrachte doch mal ein einfaches Experiment: eine Raumstation der Masse M schwebt schwere- und antriebslos im Weltraum. Zwischen ihren Enden pendelt ein idealer Gummiball der Masse m hin und her (ideal: keine Reibung). Dadurch ändern sich offensichtlich Energie E, e und Impuls P, p von Raumstation und Ball, Gesamtenergie E+e und Gesamtimpuls P+p bleiben jedoch erhalten. Kannst du das berechnen? Nun erweiterst du das Experiment: du betrachtest die Raumstation von einer schnell bewegten Rakete aus, d.h. statt die Raumstation zu Beginn in Ruhe anzunehmen, bewege sie sich mit Geschwindigkeit u. Kannst du das berechnen? Die verrichtete Arbeit wird hier durch den Impulsübetrag des Ball ersetzt.
franco	Verfasst am: 07. Dez 2013 10:51    Titel: Mein Problem ist, daß die Arbeit, die ich verrichten muß, um meine Geschwindigkeit zu ändern, unterschiedlich groß ist je nach Bezugssystem? Das kann ja nicht stimmen. Das widerspricht ja irgendwie der Realität.
TomS	Verfasst am: 07. Dez 2013 10:34    Titel: Ich verstehe dein Problem noch nicht. Kinetische Energie ist bezugssystemabhängig, genauso wie Impuls und Geschwindigkeit.
franco	Verfasst am: 07. Dez 2013 10:10    Titel: Der Zug war doch nur gedacht zur besseren Vorstellung, der existiert nicht wirklich. Inertialsystem 1: bewegt sich mit 200 km/h Inertialsystem 2: bewegt sich mit 0 km/h Ein Inertialsystem kann doch eine beliebige Geschwindigkeit haben, oder nicht (Relativistik außen vor)? Die Systeme selbst sind nicht beschleunigt.
as_string	Verfasst am: 07. Dez 2013 10:01    Titel: Hallo, Angenommen der Zug mit Dir drin würde nur reibungslos und antriebslos dahin rollen, was würde wohl mit seiner Geschwindigkeit passieren, wenn Du in eine bestimmte Richtung beschleunigst? Was würde passieren, wenn beides zuerst in Ruhe wäre? Gruß Marco
franco	Verfasst am: 07. Dez 2013 09:53    Titel: kinetische Energie und Inertialsysteme Meine Frage: Ich stehe in einem ICE. Der fährt mit 200 km/h. Jetzt will ich (100kg) vorlaufen ins Bistro und beschleunige auf meine Gehgeschwindigkeit von 5 km/h. Inertialsystem 1: innerhalb des Zuges Ich habe meine Geschwindigkeit von 0 km/h auf 5 km/h erhöht. Meine kinetische Energie hat um den Betrag E = m/2 v1² - m/2 v0² = 50 * 5² - 50 * 0² = 500 Nm zugenommen. Inertialsystem 2: Boden auf dem der Zug fährt Ich habe meine Geschwindigkeit von 200 km/h auf 205 km/h erhöht. Meine kinetische Energie hat um den Betrag E = m/2 v1² - m/2 v0² = 50 * 205² - 50 * 200² = 101250 Nm zugenommen. Bei der Beschleunigung um die 5 km/h haben meine Muskeln eine Arbeit verrichtet. Ich hätte gedacht, daß diese Arbeit der Zunahme der kinetischen Energie entspricht. Meine Ideen: Offenbar kann ich aber beliebige Inertialsysteme konstruieren, wo ich einen beliebige Geschwindigkeit habe und damit auch eine beliebige kinetische Energie. Meine Muskeln können aber ganz offensichtlich keine beliebig große Arbeit verrichten. Wo ist mein Denkfehler? Danke!

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