Braucht es mehr Energie, einen steilen Weg kurz oder einen weniger Steilen Weg länger hochzulaufen?
Rein physikalisch gesehen wird ja im Grunde die gleiche Arbeit verrichtet (ausser natürlich, dass man länger laufen muss beim weniger steilen Weg). Braucht es aber nicht mehr Energie/es werden mehr Kalorien verbrannt, wenn man den steilen Weg hochgeht, weil man evt. andere Muskeln benutzt oder mehr abdrücken muss usw.? Bei uns hat eine grosse Diskussion angefangen hehe:)
4 Antworten
in der wunschtraumwelt der mathematik- und physiklehrer dürfte es nicht all zu viel aus machen.
aber ich tippe darauf, dass der mensch mehr energie braucht, wenn er den langen weg nimmt. denn so ein mensch hat wie ein automotor auch ein "standgas" d.h. dauert ein prozess unnötig lange, dann wird auch mehr energie verbraucht...
wenn natürlich der steile weg so steil ist, dass man garnicht wirklich hoch kommt, dann kann es auch wider nach der anderen seite auschlagen.
ich weiß gerade nicht, wie der mensch hieß, aber es hat tatsächlich jemand mal eine doktorarbeit über die schaufel geschrieben, und dabei die optimale menge schaufelgut pro schaufel bzw. die länge des hebelarms etc. genau ausgerechnet.
seine ergebnisse sind dann in die entwicklung der unterscheidlichsten schaufeltyüen wie bauschaufel, schneeschaufel oder mistschaufel eingeflossen.
lg, Anna
Ich würde mal behaupten, dass man aus physikalischer sicht gleich viel Energie benötigt, denn in der Formel für die potentielle Energie
spielt weder die Zeit, noch die Steigung des Wegs bzw. der Weg an sich keine Rolle.
Wenn man das rückwärts betrachtet und den Stein dann von seiner potentiellen Energie "befreit", indem man ihn von einem Hang rollen lässt, spielt es keine Rolle, ob er schnell und steil oder langsam und flach rollt, denn er hat am Ende gleich viel pot. Energie.
Ob man das nun auf einen Menschen übertragen kann? Eher nicht.
Keine Ahnung, ob meine Vermutung wahrheitsgemäß oder gar verständlich ist, deshalb korrigiert mich gerne. Mein Physikstudium befindet sich noch in Planung
Naja, es wird lediglich die gleiche Höhenarbeit verrichtet. Der Mensch ist aber alles andere als ein ideales System. Du würdest weder Energie zurückgewinnen, wenn du bergab läufst, noch ohne Energieverlust eine ebene Strecke laufen können. Das zeigt ja im Prinzip schon, dass diese einfache "schulische" Betrachtungsweise der (Höhen-) Arbeit nicht reicht.
Ich würde fast denken, dass der Wirkungsgrad vom laufen allgemein so schlecht ist, dass eine kurze Strecke einer längeren vorzuziehen ist. Vielleicht mag es beim direkten Treppensteigen anders sein.
Rein physikalisch wird - wie du sagst - die gleiche Arbeit verrichtet. Und die Zeit spielt dabei keine Rolle, die kommt erst bei der Leistung ins Spiel.
Wobei nun aber mehr oder weniger Energie beim Gehen aufgewendet wird, ist wieder eine andere Frage.
Rein physikalisch braucht man (im reibungsfreien Fall) z.B. gar keine Energie, um auf gleicher Höhe von Ort A zu Ort B zu gelangen. In der Realität sieht es aber anders aus, weil die Muskeln eben - anders als ein rollenes Rad - dafür doch Arbeit verrichten.