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Quantenmechanik, Relativitätstheorie und der ganze Rest. Wenn Sie Themen diskutieren wollen, die mehr als Schulkenntnisse voraussetzen, sind Sie hier richtig. Keine Angst, ein Physikstudium ist nicht Voraussetzung, aber man sollte sich schon eingehender mit Physik beschäftigt haben. |
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#51
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AW: Gleicher Weg, ungleiche Arbeit?
Zitat:
Aber es geht ja mehr um die Variante mit dem Brett, wo ich meine, da müsse sogar noch Energie rauskommen. Kann nicht sein natürlich, daher könntest du Recht haben... Ich übersetz jetzt mal deine Erklärung für die Brettversion, denn da scheiden sich wohl eher die Geister. Du sagst das gedehnte Brett mit den Ladungen stellt einen energetisch niedrigeren Zustand da. Ok, würde ich unterschreiben, man braucht Energie, wie du sagst, um das Brett wieder auf die Ursprungslänge zurückzubringen im Kraftfeld. Paradox finde ich aber, dass ich Energie reingesteckt habe, um diesen energetisch niedrigeren Zustand zu erreichen. Egal...oder doch entscheidend!? Jetzt löse ich aber die Nägel. Wie sieht es dann aus? Dann hab ich ein gedehntes Brett, das sicher mehr Energie enthält als wenn es seine normale Länge hätte. Und dann noch die Ladungen, die von einem sehr höheren Potential herabrollen können. Gibt beides kostenlos Energie. Dabei war das Brett nur ein Hilfsmittel. Das bitte erkläre mir, dummer Nuss, mal. VG, OldB Ge?ndert von OldB (27.07.19 um 22:11 Uhr) |
#52
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AW: Gleicher Weg, ungleiche Arbeit?
Sorry, ich habe momentan keine Zeit, mich um diese Diskussion zu kümmern. Ich habe insbesondere auch keine Zeit, jemandem zu erklären dass Arbeit Kraft mal Weg ist und demenstprechend bei endlicher Kraft verschwindet, wenn der Weg Null wird.
Wir brauchen hier aber auch nicht seitenlange Diskussionen ohne Bezug zu Physik. Ich schaue morgen nochmal rein, und wenn das nicht besser wird, werde ich reagieren. |
#53
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AW: Gleicher Weg, ungleiche Arbeit?
Hallo zusammen,
bevor das Thema aufgrund persönlicher Streitereien geschlossen werden muss, möchte ich nochmal auf die ursprüngliche Frage eingehen. Die zeigt nämlich recht schön, eine häufig wiederkehrende Problematik in Physikforen: Man kann die Fragestellung auf verschiedenen Schwierigkeitsstufen formulieren. a) Schulniveau: Verwendet wird das Coulomb-Gesetz + Newton. Die Dynamik der zwei Ladungen ist relativ schnell und leicht zu berechnen b) Hochschulniveau: Die Rechnung muss relativistisch kovariant gemacht werden. Quanteneigenschaften sind u.U zu berücksichtigen. Die volle Rechnung wird unübersichtlich und kompliziert. Es muss oftmals geschickt genähert werden, um zu überprüfbaren Ergebnissen zu kommen.
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Freundliche Grüße, B. |
#54
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AW: Gleicher Weg, ungleiche Arbeit?
Zitat:
Zitat:
Es gibt sozusagen, die Möglichkeit aus den anfänglichen Positionen Energie zu gewinnen, nämlich die potentielle Energie, die die Ladungen am Anfang haben. Zurück zu deinem Problem. Du schickst die Ladungen aufeinander los. Sie bleiben irgendwann stehen. Du könntest sie jetzt fest nageln, und die alte Geschichte aufrollen. Aber da du faul und gleichzeitig genial bist, bist du die Sache sehr berechnend angegangen und hast die Ladungen genau mit der kinetischen Energie auf die Reise geschickt, wo ihr Umgekehrpunkt mit dem Punkt zusammentrifft, wo die retardierten Felder der anderen Ladung auf sie treffen. Du sparst dir damit die ganze Festnaglerei, hast aber dennoch plötzlich auf jeder Seite ein stärkeres Feld, dass deine Ladungen nun stärker zurück beschleunigt. Das heißt, sie werden an ihren Ausgangspunkten mit mehr kinetischer Energie ankommen, als du hineingesteckt hast. Genial! Du hast tatsächlich Energie gewonnen. Das Blöde ist nur, dass irgendwann die neuen retardierten Felder die Ladungen heimholen werden, und ihnen genau die Energie wieder rauben (nämlich die potentielle Energie), die du gerade glaubtest gewonnen zu haben. Natürlich könntest du sagen, du verbrauchst die Energie schnell indem du sie in Wärme oder was weiß ich umwandelst. Kannst du machen, und die Felder können diese Energie nicht zurückholen. Aber deiner Kugel fehlt die Energie dennoch. Ebenso wie die Energie, die in Wärme umgewandelt wurde. Der Anschein, dass du trotzdem irgendwie Energie gewonnen hättest, rührt jetzt allein daher, dass du die potentielle Energie genutzt hast, die die Ladungen am Anfang schon hatten. Du hast nun einfach auf sehr umständliche Weise die Energie genutzt, die jemand anders am Anfang hineingesteckt hat, als er die Ladungen aus dem Unendlichen angenähert hat. Du kannst die Ladungen auch einfach los lassen und dann ihre Energie in Wärme umwandeln.
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"Gott würfelt nicht!" Einstein |
#55
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AW: Gleicher Weg, ungleiche Arbeit?
Hallo Benjamin,
vielen Dank für deine Mühe und die recht ausführliche Beschreibung. Ich kann das alles nachvollziehen bis auf eine winzige Kleinigkeit. Zitat:
ABER: Das schöne am Festnageln, und darum hab ich es gemacht, ist ja, dass ich alle Zeit der Welt habe, um eine lupenreine Zwischenbilanz zu ziehen, wenn die retardierten Felder durch sind. Da steckt keine Energie mehr "im Feld", die ich kompliziert mit berücksichtigen muss, oder auch mal leichtfertig vergessen kann. Ich habe einfach wieder zwei statische Felder. Die potentielle Energie berechnet sich aus dem Abstand der Ladungen und die Energie der beiden Impulse durch die retardierten Felder steckt gespeichert im Brett. Die Energie die, ich anfangs investiert habe, ist von den beschleunigten Ladungen aufs Feld und vom Feld ins Brett gewandert. Hört sich ja erst mal gut an. Leider ist aber der Abstand zu gering, sodass die Energiebilanz aus investierter Energie und der, die jetzt im System steckt, nicht passt. (Ich habe mit der investierten Energie erst die potentielle Energie der Ladungen erhöht und dann AUCH NOCH ZUSÄTZLICH die des Brettes) Zitat:
VG, OldB Ge?ndert von OldB (29.07.19 um 09:25 Uhr) |
#56
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AW: Gleicher Weg, ungleiche Arbeit?
Du stellst dir die Potentiale scheinbar wie eine Welle vor. Ich denke, das trifft es aber nicht richtig. Bei den retardierten Potentialen geht es mMn vorwiegend um eine zeitliche Verzögerung in der Wirkung der Felder.
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Freundliche Grüße, B. |
#57
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AW: Gleicher Weg, ungleiche Arbeit?
Okay, versuchen wir's noch mal mit Brett.
Zitat:
Jetzt kommen die retardierten Felder an, und erhöhen die potentielle Energie, was dazu führt, dass die Ladungen unweigerlich verdrängt werden (die Kraft auf sie erhöht sich und bringt sie aus dem Kräftegleichgewicht mit dem Brett). D.h. das Brett wird weiter verspannt/gedehnt. Damit verringert sich die potentielle Energie des Systems Brett-Ladung. Jetzt sind sich die beiden Ladungen näher und haben von mir aus 204J potentielle Energie im Feld, aber gleichzeitig -4J im Brett. Du löst jetzt die Ladungen von den Brettern. Die Bretter gehen zurück in ihre anfängliche Position. Du kannst die Bewegung der Bretter zurück in ihren ungedehnten Zustand tatsächlich nutzen und hast dabei 4J gewonnen, nämlich die Energie, die in der Dehnung der Bretter lag. Die Ladungen fliegen zurück zu ihre Ausgangspositionen, von wo du sie einst mit jeweils 100J auf die Reise geschickt hast. Und tatsächlich kommen sie mit satten 204J/2=102 Joule zurück. Egal wie, aber du haltest sie an ihrer Ausgangsposition wieder an, und gewinnst ihre 102J kinetische Energie. Du hast also nicht nur aus den anfänglichen 100J auf jeder Seite 102J gemacht, sondern auch noch 2J be jedem Brett gewonnen. Also in Summe 8 Joule Gewinn. Nice! Aber halt! Da war noch etwas ... Zitat:
Dein kurzeitiger Energiegewinn war übrigens nur möglich, weil irgend jemand anders die Ladungen seinerzeit vom Unendlichen angenähert hat. Du hast auf sehr geschickte Weise diese Energie genutzt. Aber am Ende, wenn sozusagen wieder ein Gleichgewichtszustand eintritt (ein Zustand, den du theoretisch unendlich lange halten kannst), dann stimmt die Energiebilanz, und es wird dir nicht möglich sein, aus den Ladungen mehr Energie raus zu holen als du, oder irgendjemand mal in sie hineingesteckt hat.
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"Gott würfelt nicht!" Einstein Ge?ndert von Benjamin (29.07.19 um 11:37 Uhr) |
#58
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AW: Gleicher Weg, ungleiche Arbeit?
Welches sich möglicherweise extrem fest vor meinem Kopf befindet;-)
Zitat:
Deine Argumentation klingt völlig einleuchtend. Aber wo ist denn da jetzt der Unterschied zu zwei Ladungen, die einfach von einem Potentialniveau von x +208J auf eines von x bewegt werden? Was, wenn ich mich angestrengt hätte, und die Ladungen mühsam bis auf +208J hinaufgeschoben hätte? Ausschlaggebend für das was ich rausbekomme ist einzig und allein die Potentialdifferenz. Selbstverständlich kann ich die nur einmal entnehmen. Sorry, bin gerade maximal verwirrt;-) VG, OldB P.S.: Die Energie im Brett ist irgendwie nachrangig und irritiert nur. Man kann doch einfach ein supersteifes Brett annehmen, das sich vernachlässigbar wenig dehnt. Dann steckt die zusätzliche potentielle Energie nur in den Ladungen. Ge?ndert von OldB (30.07.19 um 14:25 Uhr) |
#59
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AW: Gleicher Weg, ungleiche Arbeit?
Zitat:
Obwohl das eine braucht ja zwei Zeiteinheiten... hmmm okay, have to re-think that |
#60
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AW: Gleicher Weg, ungleiche Arbeit?
Hallo Bernhard. Ich stelle mir in erster Linie eigentlich eher kugelsymmetrische Kraftfeldlinien vor um eine Ladung. Will ich da durch, geht das nicht umsonst energetisch gesehen. Beschleunige ich eine Ladung im Sinne eines elastischen Stoßes, ist das Feld in Beschleunigungsrichtung bis zu einem Abstand c*t wieder korrigiert, genau bei c*t ein "Peak mit dem Impuls" und dahinter halt noch das alte statische Feld. Entgegen der Beschleunigungsrichtung siehts anders aus. Da ist ein Teil des Kraftfeldern gestreckt, wenn ich es mal so salopp sagen darf. Das Potential sieht etwas anders aus, bedingt dadurch das es halt durch den Flächeninhalt von F gegeben ist. Trifft das deine Frage?
Ge?ndert von OldB (30.07.19 um 14:49 Uhr) |
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