Wird beim halten einer Hantel physikalische arbeit verrichtet?
Wenn man eine Hantel nach oben stemmt wird ja Hubarbeit verrichtet. Aber wenn man sie dann die ganze zeit oben ohne zu bewegen hält, wird dann keine Arbeit im PHYSIKALISCHEN SINNE verrichtet, oder?
7 Antworten
Ja, beim Halten einer Hantel wird physikalische Arbeit verrichtet, aber nicht an der Hantel, sondern in den Muskeln. In einem angespannten Muskel sind nämlich unablässig Proteinmoleküle unter Kraft in Bewegung und leisten dabei physikalische Arbeit.
http://de.wikipedia.org/wiki/Muskelkontraktion (Abschnitt "Beschreibung des Kontraktionsmechanismus")
http://www.gutefrage.net/frage/kann-man-mit-einem-hebel-arbeit-sparen
http://www.gutefrage.net/frage/verwechslung-von-kraft-und-energie
Daß so viele die Frage mit ehrlicher Überzeugung falsch beantworten, kommt wohl daher, daß unser Schulunterricht nicht nur Bausteine von Fachwissen vermittelt, sondern gleichzeitig auch dazu erzieht, einen Tunnelblick auf die Situation zu richten, und möglichst alles auszublenden, was vermeintlich nicht dazugehört, jedenfalls nicht "im physikalischen Sinn" ‒ auch wenn das die jedem vertraute Alltagserfahrung ist, daß das stille Halten eines schweren Gegenstandes ausgesprochen anstrengend ist. Der Wunsch hinter dieser dauernden Simplifizierung der Welt ist vielleicht, die Dinge verständlich zu machen, und mit wenig Unterrichtsaufwand viel Lehrstoff "durch" zu bekommen, aber paradoxerweise kommen dabei Verwirrung und blinder Dogmatismus heraus.
Die Arbeit, die dann an der Kiste verrichtet wird, ist, wie immer, wenn Gewichte gehoben werden, m mal g mal h (Masse mal Erdbeschleunigung mal Höhe).
Nein. Im physikalischen sinne wird dabei keine arbeit verrichtet. Du kannst das auch einfach mit der formel für arbeit nachrechnen: arbeit = 0
An der Hantel wird dabei keine Arbeit verrichtet ‒ in den Muskeln auf molekularer Ebene dagegen schon.
Genau, aber es ist in dem sinne keine arbeit. Ich denke das er es nur für die schule braucht, deshalb wird das so richtig sein
Ja, dieses lroblem habe ich immernoch, man muss sich manchmal zurückhalten um den lehrer nicht zu überfordern
Im physikalischen Sinne wird bei Haltepositionen keine Arbeit verrichtet.
Dennoch sind Kräfte am Werk. Der Gravitationskraft wird durch die Muskelkraft entgegengewirkt. Dazu ist Energie notwendig, wenn man die Hantel eine Zeitspanne hält, wird deshalb physikalische Leistung erbracht.
Im gespannten Muskel, auch wenn er von außen betrachtet statische Kraft ausübt, sind die Motorproteine dauernd in Bewegung. Sie leisten dabei mechanische Arbeit (Kraft mal Weg) und das ist Arbeit im physikalischen Sinne.
Auf mikrobiologischer Ebene hast du da durchaus Recht! Danke für die Ergänzung!
An der Hantel wird tatsächlich keine Arbeit verrichtet. Du könntest die Hantel ja auch durch ein Gestell an ihrer Position halten, dann kommst du auch ohne Energiezufuhr aus.
Dass trotzdem Energie benötigt wird, um die Hantel oben zu halten, gibt es auch bei anderen "Maschinen": Ein Elektromagnet benötigt auch Strom, wenn er etwas angezogen halten soll. Und du kannst ein Auto am Hang halten, indem du die Handbremse anziehst. Du kannst es aber auch mit Motorkraft und schleifender Kupplung am Hang halten. Dann verrichtest du am Auto auch keine Arbeit, brauchst aber trotzdem Energie (und bald eine neue Kupplung).
Ich fasse es so auf: Du hast Recht, es wird keine mechanische Arbeit (Arbeit gleich gespeicherte Energie) verrichtet. Jedoch biochemische. Denn die Nährstoffe in den Mitochondrien werden oxidiert.
Danke!
Kannst du mir hierbei noch helfen eventuell?
Wie groß ist die Arbeit die verrichtet wird wenn man eine Kiste mit der Masse 95kg vom Boden auf eine Rampe der höhe 80cm hebt?