Wieso verlässt einen die Kraft beim Tragen?
Wenn ich eine Flasche nehme und sie in ausgestreckten Arm lange halte, wieso verlässt uns dann die Kraft? Wieso wird es nach der Zeit schwer es ändert sich ja eigentlich nichts an Muskel oder? Weil danach sind die arme Suppe wenn man sich richtig anstrengend
2 Antworten
Das ist eigentlich eine recht gute Frage, denn vielen ist nicht klar, dass die Bereitstellung von Energie ebenfalls Energie kostet.
Man sollte meinen, dass sich nichts verändert, man hält ja lediglich die potentielle Energie gleich aber trotzdem hat man das Gefühl permanent Arbeit zu verrichten und genau das ist auch der Fall. Es ist schwerer diesen Zustand zu HALTEN als den Arm einfach baumeln zu lassen, Grund dafür ist die energetisch ungünstige Haltung.
Somit wird obwohl man nicht direkt Energie in potentielle Energie oder kinetische Energie umwandelt eine Arbeit verrichtet und diese Arbeit ist die Umwandlung von Energie in z.b. Wärme. Man spricht hier von "Verlusten". Wie genau in diesem Beispiel die "Verluste" aussehen, wenn man sich dies als ein System betrachtet ist natürlich eine Frage für sich aber wenn man verstanden hat, dass die Bereitstellung von Energie ebenfalls Energie kostet, so muss einem klar sein, dass auch hier Arbeit verrichtet werden muss auch wenn keine Strecke zurück gelegt wird (zumindest nicht direkt ersichtlich).
Lass mich versuchen das ganze mit einem technischen System zu verdeutlichen. Wir haben eine Sprinkleranlage für ein Löschsystem einer Brandanlage. Es ist wichtig, dass das Wasser schon von Anfang an bereit steht, doch das Wasser ist nicht von selbst dort, es muss dort hingebracht werden, das heißt wir haben auf dieser Leitung ein Druck, damit beim Öffnen der Ventile das Wasser sofort rausspritzt.
Nun ist es so, dass es nicht einfach reicht einen Druck aufzubauen, das Ding zu zumachen und wenn man es braucht, öffnet man einfach das Ventil. So einfach geht das nicht, denn der Druck (Energie pro Volumen) bleibt nicht ständig vorhanden, der Grund dafür ist, dass das System zum einen nicht unendlich dicht ist und Energie z.b. in Form von Wärme entweichen kann usw. Das heißt der Druck muss immer wieder mal aufgebaut werden, das wiederum heißt um die Energie für den Druck bereit zustellen müssen wir immer mal wieder Energie in das System hineinstecken um den über die Zeit aufgrund von Verlusten abgefallenen Druck auszugleichen.
Und die Tatsache, dass man ein System nie unendlich gut isoliert bekommt führt dazu, dass ständig Energie umgewandelt wird und dagegen muss man anarbeiten. Je Verlustbehafteter und ungünstiger auch die Position ist, desto mehr muss man Arbeiten um den Zustand beizubehalten.
Und genau das spielt sich beim Tragen der Flasche wieder ab, es ist eben eine sehr ungünstige Position, es kostet dich mehr Energie diesen Zustand aufrecht zu erhalten und deshalb wird es immer schwerer, denn Potentielle Energie wird umgewandelt und um die Potentielle Energie konstant zu halten also die Höhe gleich zu halten muss Arbeit verrichtet werden.
ein muskel spannt sich auch an ohne sich zu bewegen.