Energie und Arbeit beim Laufen
Warum verrichtet man beim Laufen keine Arbeit? Es heißt ja, dass man nur Arbeit verrichtet, wenn Wegrichtung und Kraftrichtung übereinstimmen und ich laufe doch in die selbe Richtung in der ich auch Kraft ausübe, sonst würde ich doch nicht laufen und dann ensteht doch auch Ekin?
3 Antworten
:D :D :D :D :D :D :| ne. Man verrichtet Arbeit. Man würde keine Arbeit verrichten, wenn man nicht mehr beschleunigt, und dann würde eine negative Beschleunigung stattfinden durch Luft und Bodenreibung. Wenn man also ab Messungsausgang die Gleiche Geschwindigkeit aufweist und KEINE Arbeit verrichtet und am Ende die selbe Geschwindigkeit hat, dann muss absolutes Vakuum und überhaupt ABSOLUTE Reibungsfreiheit herrschen. Das gibt es nicht, und das ist auch nicht so. Außerdem verrichtet man schon Arbeit zum Körperaufrechterhalten, um gegen die Schwerkraft standzuhalten (und überhaupt zum Leben sowieso). Das kannst du deinem Lehrer mal so an den Kopf werfen-er wird dir nicht widerprechen können. Diese Regel gilt also nur bei ABSOLUTER Reibungsfreiheit (und somit auch Gravitationsfreiheit).
Warum verrichtet man beim Laufen keine Arbeit?
Falsche Frage, denn man verrichtet sehr wohl Arbeit, da man den Luftwiderstand überwinden muss.
Beim langsamen Gehen ist allerdings der Luftwiderstand vernachlässigbar gering.
E(kin) ist ja nur am Anfang beim Beschleunigen.
Hättest Du Räder (am besten auf Schienen), würdest Du - fast - ohne Krauftaufwand laufen.
Da die Evolution dem Mensch aber keine Räder wachsen ließ, die Muskeln auch für eine Kraft ganz ohne Weg (z.B. Gewicht am ausgestreckten Arm halten) jede Menge Energie "verbrauchen" (d.h., in Wärme umwandeln), und auch die Umwandlung von chemischer in mechanische Energie im Mensch nur unter hohen Verlusten (=Wärmeproduktion) funktioniert, musst Du viel Energie aufbringen fürs Laufen.
Die meiste Kraft wirk dabei übrigens nicht nach vorne, sondern nach oben, beim Auf und Ab des Körpers.
weil die energie vorher und nachher die gleiche ist.
so hats meine physiklehrerin erklärt aber keine garantie, die ist nicht die hellste was physik und mathe angeht (ironischer weise sind das ihre fächer)
Ich würde nicht sagen, es wurde dann keine Arbeit verrichtet, aber Du bekommst die Energie zurück - zumindest bei manchen Systemen. Bei anderen verlierst Du Energie an die Reibung und bekommst nichts (oder weniger) zurück.
Energie ist der Kontostand, Arbeit ist das Einzahlen. Wenn Du vorher und nachher den gleichen Kontostand hast, kannst Du trotzdem etwas eingezahlt und später wieder abgehoben haben, so dass es in Summe Null gibt. Die Reibung ist nun die Bearbeitungsgebühr der Bank: Da bekommst Du weniger zurück, als Du eingezahlt hast, wenn Du bei Null herauskommen willst.
Natürlich wird Arbeit verrichtet. Schon anhand der Eigenarten der Muskulatur. Vereinfacht zeigt die Kraft doch in Richtung der Laufrichtung. Da gibts auch nix zurück bis auf Ekin, der Rest geht in Wärme weg durch Reibung an Boden, Gelenken, Luft, und Muskeldissipation. Also kommt zur Arbeit der Kraft in Richtung der Laufrichtung wegen der Muskeln sogar noch Arbeit hinzu. Nämlich der statische Anteil der Muskelarbeit.
Deshalb ist ja eine Reckstange für Menschen energetisch dämlich. Sie trainiert Einen eben nur gut. Auch beim statischen "Halten" wird Energie gewandelt, damit die Muskelfasern nicht ausseinanderrutschen.
Also immer, wenn die Energie vor einem Vorgang und nach einem gleich ist, dann wurde keine Arbeit verrichtet?