Energie Relativbewegung

09/07/2009 - 23:49 von Paul Geisler | Report spam
Hi,

Hab grad einen Gehirnknoten und bitte um Hilfe:

Wenn zwei Züge auf nebeneinanderliegenden Gleisen je auf 1m/s in
entgegengesetze Richtungen beschleunigt werden, haben sie beide die
gleiche kinetische Energie E_kin. Die verbrauchte Gesamtenergie ist also
2*E_kin.
Wenn ich jetzt ein Seil von einem zum anderen Zug spanne, und dieses
einen Generator antreibt, kann es die Relativgeschwindigkeit von 2m/s
auf 0m/s runterbremsen, und der Generator erzeugt 4*E_kin.
also 2*E_kin aus dem Nichts.. woher?


vielen Dank für Aufklàrung und alles Gute

Paul
 

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#1 Hans-Bernhard Bröker
10/07/2009 - 00:55 | Warnen spam
Paul Geisler wrote:

Wenn ich jetzt ein Seil von einem zum anderen Zug spanne, und dieses
einen Generator antreibt, kann es die Relativgeschwindigkeit von 2m/s
auf 0m/s runterbremsen, und der Generator erzeugt 4*E_kin.
also 2*E_kin aus dem Nichts.. woher?



Nirgendwoher, denn die 2 m/s hat da nichts verloren. Du vergleichst
hier kinetische Energiebetràge, die in zwei verschiedenen Bezugssystemen
gemessen wurden, miteinander. Das ist sinnfrei, denn
selbstverstàndlich ist die Größe der kinetischen Energie, wie schon die
Geschwindigkeiten bzw. Impulse, aus denen sie berechnet wird,
bezugssystemabhàngig.

Die im Seil-Generator umwandelbare Energie ist natürlich immer die
selbe: 2 Einheiten. Das sieht man am einfachsten im ursprünglichen
Ruhe-Bezugssystem beider Züge. Es kommt aber auch in jedem anderen
Bezugssystem das gleiche raus, nur ist eben die Rechnung etwas weniger
elegant. Beachten musst du dabei, dass in anderen Bezugssystemen die
Züge am Ende der Bremsung _nicht_ ruhen, du also nicht die komplette
kinetische Energie, wie sie in diesem System erscheint, im Generator
nutzen kannst.

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