Beginnst du aber als einziger aus irgendeinem Grund nach vorne
zu rennen so muss der Bus dich nicht mehr gleich stark
beschleunigen, da du das selbst zu einem gewissen Teil
erledigst
Das ist doch falsch.
Wenn man sich im Bus nach vorne bewegt, stößt man sich ja quasi vom Bus ab. Es gilt die Impulserhaltung und die sorgt für eine Abbremsung des Busses … zumindest theoretisch.
Gruß
Hallo!
Genau das Gegenteil von dem, was Du schreibst, ist also
richtig.
Nein, es liegt ein Missverständnis vor. Ich hatte vermutlich unklar beschrieben, was ich meine. Lass uns nicht darüber streiten, ich weiß ja, dass du rechnen kannst.
Grüße
Andreas
Hallo!
Es liegt daran, dass kinetische Energie im Quadrat zur
Geschwindigkeit wächst.Du bist um beispielsweise 5 km/h schneller, als der Bus.
Würde der Bus nicht beschleunigen, wäre die Energie, die in 5
km/h steckt, natürlich immer die gleiche.Weil er aber beschleunigt, musst du ständig Energie zufügen,
die 5 km/h aufrechtzuerhalten, denn die kinetische Energie,
die in in diesen 5 km/h steckt, ist um so größer, je schneller
der Bus fährt.Beispiel:
Nehmen wir an, der Bus fährt am Anfang 40 km/h und am Ende 50
km/h.Am Anfang hast du eine Gesamtgeschwindigkeit von 45 km/h
(relativ zur Erde) und am Ende 55 km/h. Der Unterschied der
kinetischen Energie zwischen 50 km/h und 55 km/h ist größer,
als der zwischen 40 km/h und 45 km/h.
In dem Bezugssystem, in dem der Bus ruht bringt der Fahrgast zunächst die Beschleunigungsarbeit ΔW auf, die er am Schluss beim Abbremsen zurück bekommt (-ΔW). Dazwischen muss er gegen die Trägheitskraft die Arbeit W leisten. Diese Energie verschwindet ins Nirvana, sobald die Beschleunigung des Busses endet. Der Energiesatz scheint hier verletzt. Allerdings ist die Trägheitskraft (weil sie einfach abgeschaltet werden kann) keine konservative Kraft.
In dem Bezugssystem, in dem die Straße ruht, gibt es die Trägheitskraft nicht. Hier muss der Motor des Busses zunächst ΔW mehr aufbringen (wegen actio=reactio), bekommt diese aber am Schluss wieder zurück. Aber er kriegt noch mehr: Weil die Geschwindigkeit - wie Du richtigerweise betonst - quadratisch in die kinetische Energie einfließt. Und das ist genau der vermeintlich überschüssige Energiebetrag W. Das sagte ich bereits in meinem ersten Posting, dem Du immer noch widersprichst.
Michael
Hallo!
Es geht doch um die Energie, welche der „Läufer“ aufbringen
muß.
Und der muß nicht, so oder so.Die Beschleunigungsleistung
bringt der
Bus alleine, auch für den Mitläufer.
Und wovon kriegt der „Mitläufer“ Muskelkater? Davon, dass der Bus die Arbeit verrichtet hat? (rhetorische Frage)
Du hast schon recht, dass der Bus die Arbeit aufbringen muss, aber halt der Bus inklusive aller Bestandteile (Das schließt etwaige Insassen mit ein).
Michael
Hallo Michael!
Das sagte ich bereits in meinem ersten Posting, dem Du immer noch
widersprichst.
Nein, nicht mehr. Ich habe in deiner Rechnung möglicherweise was übersehen.
Grüße
Andreas
Mein Text macht die Annahme, dass die Beschleunigung des Insassen ohne Rückkoppelung mit dem Bus geschieht, das machts einfach bisschen einfacher zum Veranschaulichen, ohne Beschränkung der Allgemeinheit.
Falls man auch noch reinnimmt, dass der Bus eine grössere Beschleunigung aufweisen muss in dem Moment in dem du dich beschleunigst ist jedoch die Energie- und Impulserhaltung weiterhin gegeben:
Beim losrennen ists logisch, die Rücktreibende Kraft bringen der Boden und der Motor des Busses auf. Im Moment in dem du aufhörst loszurennen verwendet der Bus deine aktuelle Beschleunigung als Teil der Energie, die für die Beschleunigung nötig ist.
Um es sich im Kopf vorzustellen und „auszurechnen“ ists eingetlich ziemlich simpel, aber es in Worten zu schreiben ufert meist bisschen aus 
die 5 km/h aufrechtzuerhalten, denn die kinetische Energie,
die in in diesen 5 km/h steckt, ist um so größer, je schneller
der Bus fährt.Beispiel:
Nehmen wir an, der Bus fährt am Anfang 40 km/h und am Ende 50
km/h.Am Anfang hast du eine Gesamtgeschwindigkeit von 45 km/h
(relativ zur Erde) und am Ende 55 km/h. Der Unterschied der
kinetischen Energie zwischen 50 km/h und 55 km/h ist größer,
als der zwischen 40 km/h und 45 km/h.
das stimmt so doch nicht. Man wird doch vom bus mitbeschleunigt. Die energie, die man aufbringen muss um sich 5km/h schneller als der bus u bewegen hängt NICHT von der geschwindigkeit ab. Man kämpft dann gegen seine eigene trägheit. Damit hängt es von der beschleunigung ab.
Gegenbeispiel:
wenn ein flugzeug 800km/h fliegt und leicht beschleunigt (nicht beim start oder landung) dann kann man trotzdem noch in dem flugzeug rennen. würde die zum rennen aufgebrachte enerige von der geschwindigkeit abhängen mit der sich das flugzeug bewegt wären dazu unmenschliche kräfte nötig.
Außerdem bewegt sich die erde auch mit extremen geschwindigkeiten und ich brauche am erdboden nicht mehr energie um mich zu beschleunigen…
Hallo!
das stimmt so doch nicht.
Doch.
Man wird doch vom bus mitbeschleunigt.
Die energie, die man aufbringen muss um sich 5km/h schneller als der bus u bewegen hängt NICHT von der geschwindigkeit ab.
Richtig, die Energie, die „man aufbringen muss“ nicht. Aber das ist ja nur ein Teil der Energie, die man relativ zur Straße hat. Den anderen Teil leistet der Bus.
würde die zum rennen aufgebrachte enerige
Um die geht es nicht, sondern um die Gesamtenergie, die man relativ zum Erdboden dazugewinnt. Und die ist enorm hoch.
von der geschwindigkeit abhängen mit der sich das flugzeug bewegt
Ja, davon hängt sie ab. Deshalb ist sie ja so enorm hoch.
wären dazu unmenschliche kräfte nötig.
Nein. Energie ist Kraft mal Weg. Während man im Flugzeug Kraft aufbringt und dabei einen Weg zurücklegt, legt das Flugzeug gleichzeitig einen viel größeren Weg zurück. Die Energie, die man, raltiv zum Erdboden gerechnet, dazugewinnt, bekommt man nur zu einem kleinen Teil durch die Muskeln und zum größten Teil durch das Flugzeug. Wobei der Teil, den man durchs Flugzeug bekommt, um so größer ist, je schneller es fliegt.
Energie ist relativ. Relativ zum Flugzeug gewinnt man nur wenig Energie. Relativ zum Erdboden um so mehr. Relativ zum Weltall…
Grüße
Andreas
Richtig, die Energie, die „man aufbringen muss“ nicht. Aber
das ist ja nur ein Teil der Energie, die man relativ zur
Straße hat. Den anderen Teil leistet der Bus.
und wenn der bus nicht mehr beschleunigt, wieso kann man dann unabhängig von der geschwindigkeit des busses nach vorne laufen mit demgleichen kraftaufwand?
wenn ich mit dem bus 200km/h fahre und dann den motor ausmache und alle leute von hinten nach vorne laufen, dann bringt nach deiner aussage der bus die differenzenergie auf. Aber woher bekommt der bus die energie?
Energie ist relativ. Relativ zum Flugzeug gewinnt man nur
wenig Energie. Relativ zum Erdboden um so mehr. Relativ zum
Weltall…
deswegen rechnet man in diesem Fall besser mit der Arbeit wie das Michael Bauer getan hat. Man muss erst arbeit leisten um gegen die eigene trägheit anzukommen und später wenn der bus wieder bremst bekommt man diese arbeit zurück indem man nach vorne fliegen würde.
Hallo Simon!
und wenn der bus nicht mehr beschleunigt, wieso kann man dann
unabhängig von der geschwindigkeit des busses nach vorne
laufen mit demgleichen kraftaufwand?
Wieso nicht? Die Kraft ist die gleiche, aber der Weg ist länger, relativ zur Straße jedenfalls.
wenn ich mit dem bus 200km/h fahre und dann den motor ausmache
und alle leute von hinten nach vorne laufen, dann bringt nach
deiner aussage der bus die differenzenergie auf. Aber woher
bekommt der bus die energie?
Er HAT sie schon. Und gibt einen Teil davon ab, wobei er geringfügig langsamer wird. Sobald die Leute vorne bremsen, wird er wieder schneller.
Grüße
Andreas
Hallo,
Es liegt daran, dass kinetische Energie im Quadrat zur
Geschwindigkeit wächst.
Und weil Geschwindigkeit relativ ist, ist auch kinetische Energie relativ.
Hast Du das mal berücksichtigt in Deiner Berechnung? Da fällt mir auf: Du hast ja gar nicht gerechnet. Mir fehlt irgendwie die Energiebilanz in Deiner ‚Erklärung‘. Die war doch imho ausdrücklich verlangt, oder?
Ach ja - mit Mathe hast Du es ja nicht so. Ich ziehe meinen Einwand zurück.
Gruß
loderunner
Hallo Andreas
Er HAT sie schon. Und gibt einen Teil davon ab, wobei er
geringfügig langsamer wird. Sobald die Leute vorne bremsen,
wird er wieder schneller.
dieser kleine teil liegt aber an der impulserhaltung. Weil man sich vom bus abstößt. aber der impuls geht linear mit der geschwindigkeit.
Hallo,
Mein Text macht die Annahme, dass die Beschleunigung des
Insassen ohne Rückkoppelung mit dem Bus geschieht, das machts
einfach bisschen einfacher zum Veranschaulichen, ohne
Beschränkung der Allgemeinheit.
Also Rückführung des in der Frage beschriebenen Vorgangs auf einen Fall, in dem man sich mit einer Rakete im Bus beschleunigt. Interessant. Dann könnten wir auch gleich die Sache mit dem fliegenden Vogel auf der Waage im LKW ganz weit unten mit besprechen.
Deine Annahme ist ziemlich unsinnig, wenn vom UP ausdrücklich gefragt wird, wie das mit der Energieerhaltung ist. Denn genau diesen Punkt blendest Du aus, wenn es keine Rückwirkung vom Passagier auf den Bus gibt.
Gruß
loderunner
Hallo!
Und weil Geschwindigkeit relativ ist, ist auch kinetische
Energie relativ.
Natürlich. Deshalb habe ich ja auch ausdrücklich geschrieben: „relativ zur Erde“.
Grüße
Andreas
Hallo!
dieser kleine teil liegt aber an der impulserhaltung. Weil man
sich vom bus abstößt. aber der impuls geht linear mit der
geschwindigkeit.
Nichts neues.
Grüße
Andreas
also, dann ist doch offensichtlich, das es bei einer linearen abhängigkeit keinen unterschied macht ob man von 10 auf 15 oder von 1.000.000 auf 1.000.005 km /h beschleunigt
Hallo!
Wenn du weißt, was Impuls ist und was kinetische Energie ist, dann lösen sich die Probleme von selber auf. Andernfalls lies es bei Wikipedia nach.
Grüße
Andreas
ich weiß was es ist.
Ändere mal Deine Vorstellung und ersetze den anfahrenden Bus (Beschleunigung) durch einen Weg, der bergan geht.
Wenn Du den Weg bergan gehst, mußt Du gegen die Erdbeschleunigung eine Kraft aufwenden, im Bus mußt Du beim Vorwärtsgehen eine Kraft gegen die Busbeschleunigung des Busses aufwenden.
Das Prinzip ist das gleiche.
Sobald der Bus nicht mehr beschleunigt entspricht dies dem Weg, wenn er nicht mehr bergan geht, sonder nun waagerecht verläuft.
Jetzt war Deine Frage, wo die Energie bleibt.
Da ist nun ein kleiner Unterschied.
Auf dem Berg steckt sie als potentielle Energie in Dir. DU kannst sie nutzen, indem Du Dich zB runterrollen läßt.
Im Bus wurde die Energie bereits verbraucht (als Wärme in der Umgebung), weil der Bus (um seine Beschleunigung aufrecht zu erhalten) gerinfügig mehr Sprit verbrauchen musste.
Hallo Michael,
Es geht doch um die Energie, welche der „Läufer“ aufbringen
muß.
Und der muß nicht, so oder so.Die Beschleunigungsleistung
bringt der
Bus alleine, auch für den Mitläufer.Und wovon kriegt der „Mitläufer“ Muskelkater? Davon, dass der
Bus die Arbeit verrichtet hat? (rhetorische Frage)
davon (aus meinem Beitrag vom 22.4 …20:9)
„Brauchst zur Erhaltung der Geschwindigkeit auch keine Energie, nur
zu „Bereitstellung“ des Bewegungsvorganges.“
z.Bsp. auch wenn er auf der Stelle laufen würde. Auch muß er sich
gegen die die Busbeschleunigung stemmen.
Doch wollten wir wirklich soweit gehen ?
Du hast schon recht, dass der Bus die Arbeit aufbringen muss,
aber halt der Bus inklusive aller Bestandteile (Das
schließt etwaige Insassen mit ein).
Genau.
Trotzdem bin ich mir meiner Aussagen unsicher geworden.
Wenn der Läufer beschleunigt, dann bremst er den Bus !!
Der Bus muß dies kompensieren, mehr Kraft aufwenden als wenn der
Läufer nur seine Geschwindigkeit hält.
Bremst der Läufer,im Bus, wird der Bus beschleunigt.
Bei konstanter Geschwindigkeit des Busses (also auch wenn er steht)
müßte sich dies ausgleichen - oder ?
Beim beschleunigten Bus ist die Ausgangs und „Endsituation“
verschieden. - Ich muß dies nochmal durchdenken.
Auch die zwei Inertialsysteme - Läufer zu Bus und Läufer zu unbewegtem
Beobachter könnten zu unüberlegten Aussagen führen wenn man die
Beschleunigung hier gleich setzt (für den Läufer).
Ich werde hier ein vergleichbares Beispiel als Frage einbringen
welche die Problematik beleuchtet.
Gruß VIKTOR