Energieerhaltung auf atomarer Ebene

Hallo zusammen, ich suche Antworten auf folgende Frage:


Ein Kugelschreiber Fällt von ca. 1Meter höhe auf eine Tischplatte. Während des Fallens wird der Kugelschreiber von der Gravitationskraft G beschleunigt, die einzige Kraft welche der Gravitation entgegenwirkt ist der Luftwiderstand, welcher aber vernachlässigbar klein ist.

Soweit so klar, nun trifft der Kugelschreiber aber auf der Tischplatte auf. Der Kugelschreiber wird nicht mehr weiter beschleunigt, auf ihn wirkt aber immer noch die Gravitationskraft G und zusätzlich die Kraft welche dieser Gravitationskraft entgegen wirkt. Diese Kraft entspricht in ihrer Grösse der Gewichtskraft des Kugelschreibers.

Definition von Kraft, Arbeit und Leistung:

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Folgendem Beitrag entnommen:

Auftriebskraftwerk (Seite 2277) (Beitrag von uatu)

Meine Gedanken / Fragen dazu:

1. Es wird keine Leistung nach obiger Definition erzeugt da sich der Kugelschreiber als ganzes nicht mehr Bewegt wenn er auf der Tischplatte liegt.

2. Weshalb bleibt aber der Kugelschreiber in seiner Struktur (Atomstruktur) erhalten wenn ich davon ausgehe das die Atome ständig in Bewegung sind und eine Gegenkraft erzeugt werden muss damit sie nicht aus ihrer Struktur fallen. Im Grunde müsste dabei eine Leistung erbracht werden welche den Abweichungen exakt entgegen wirkt, woher kommt diese zusätzliche Leistung?

3. Meine Denkfehler aufdecken und fehlendes Wissen ausführlich ergänzen ist erwünscht.

Die Frage habe ich anfänglich in einer anderen Diskussion erstellt war aber OT und führte für mich noch zu keiner befriedigenden Antwort.

Auftriebskraftwerk (Seite 2277) (Beitrag von Tronos)

Bedanke mich schonmal im Voraus für eure Beiträge.

Tronos schrieb:Weshalb bleibt aber der Kugelschreiber in seiner Struktur (Atomstruktur) erhalten

Wer sagt das die Struktur unverändert bleibt?

Tronos schrieb:wenn ich davon ausgehe das die Atome ständig in Bewegung sind und eine Gegenkraft erzeugt werden muss damit sie nicht aus ihrer Struktur fallen

Warum gehst du davon aus?
Wenn man eine Hypothese aufstellt, sollte sie auf logischen Aussagen beruhen und verifizierbar sein und nicht, wie bei dir der Fall, schon falsifiziert sein.

Tronos schrieb:Im Grunde müsste dabei eine Leistung erbracht werden welche den Abweichungen exakt entgegen wirkt, woher kommt diese zusätzliche Leistung?

Welche Abweichungen?
Welche zusätzliche Leistung?

P.S.: Die kinetische Energie des Kugelschreibers wird in elastische (Verformungsenergie) und Reibungsenergie umgewandelt.

Tronos schrieb:Soweit so klar, nun trifft der Kugelschreiber aber auf der Tischplatte auf. Der Kugelschreiber wird nicht mehr weiter beschleunigt, auf ihn wirkt aber immer noch die Gravitationskraft G und zusätzlich die Kraft welche dieser Gravitationskraft entgegen wirkt. Diese Kraft entspricht in ihrer Grösse der Gewichtskraft des Kugelschreibers.

Die Kraft basiert auf dem Pauli-Prinzip.

Tronos schrieb:2. Weshalb bleibt aber der Kugelschreiber in seiner Struktur (Atomstruktur) erhalten wenn ich davon ausgehe das die Atome ständig in Bewegung sind und eine Gegenkraft erzeugt werden muss damit sie nicht aus ihrer Struktur fallen. Im Grunde müsste dabei eine Leistung erbracht werden welche den Abweichungen exakt entgegen wirkt, woher kommt diese zusätzliche Leistung?

Die Teilchen im Kugelschreiben Wechselwirken miteinander. Dabei befinden sie sich in einem energetischen Minimum. Die thermische Energie der Teilchen ist schlicht zu klein um aus diesem Minimum herauszukommen.

@Tronos

Zu 1, Umgangssprache gewählt:
Es gibt so ein paar Phasen, da solltest Du die Mechanik von der atomaren Ebene trennen.
Der Kugelschreiben wird losgelassen, v = 0 / Atome schwingen fröhlich vor sich hin
Die Gravitationskraft setzt den Kuli in Bewegung, die Beschleunigung ist g (Aerodynamik lassen wir weg)
Der Kuli prallt auf:
In ihm werden Spannungen (Kräfte, Druck, Biegung, Knicken) erzeugt (zb. Spitze hat schon Bodenkontakt, der hintere Teil möchte aber weiter fallen) - jetzt kommt es auf das Material und Höhe der Kräfte an (wenn Du an deinen Kugeln mit Federn denkst):
- wenn die Kräfte klein sind, "dehnen" sich die Feder und kommen in die gleiche Position zurück (elastische Verformung), die Energie aus dieser Bewegung wird in Wärme umgewandelt.
- wenn die Kräfte für eine Verformung reichen, ordnen sich die Federn neu an, von der thermische Energie ist die Umpositionierungsarbeit abzuziehen.(plastische Verformung)
- wenn die Kräfte zu hoch sind (für das Material, sprich Belastung ist über der Belastbarkeit) trennen sich die Federn auf und ordnen sich nicht mehr neu.

Wenn Der Kugelschreiber zur "Ruhe" gekommen ist, wird mechanisch keine Leistung erbracht, da ist kein Weg und keine Ortsänderung in einer gewissen Zeit.
Die Atome schwingen wieder fröhlich vor sich hin - wobei man sagen muss dass die Gravitation weiter wirkt, die Verformung aus der Graviationskraft wurde schon in Wärme umgewandelt.

Zu 2
Ich glaube Du hast noch kein Gefühl für die Größenverhältnisse der Kräfte die wirken:
Kuli aus "Plastik" (ABS, 10g) - Gravitation ca. 0.0980665002864 N, verteilt auf dem ganzen Kuli, ABS hält aber 32 bis zu 56N/mm² aus.
Kuli aus Edelstahl rostfrei (1.4404, 100g) - Gravitation ca. 0.980665002864 N, verteilt auf dem ganzen Kuli, 1.4404 hält aber 500 bis zu 700N/mm² aus.(die neuere Einheit ist übrigens MPa)

Ich empfehle zuerst auch mal dieses Video...irgendwie muss Du weg von "Kugeln und Feder".

Vom Higgsfeld zum Bewusstsein • Materie besteht nicht aus Materie | Josef M. Gaßner

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@Tronos

Tronos schrieb: Weshalb bleibt aber der Kugelschreiber in seiner Struktur (Atomstruktur) erhalten wenn ich davon ausgehe das die Atome ständig in Bewegung sind und eine Gegenkraft erzeugt werden muss damit sie nicht aus ihrer Struktur fallen. Im Grunde müsste dabei eine Leistung erbracht werden welche den Abweichungen exakt entgegen wirkt, woher kommt diese zusätzliche Leistung?

Ich denke man kann die durch Wärme verursachten Bewegungen mit der Erdanziehungskraft aus deinem Beispiel vergleichen. Dort wirkt die Tischplatte der Erdanziehungskraft entgegen, so dass der Kugelschreiber ruht.

Die Atome des Kugelsschreibers werden nun NICHT alle in die gleiche Richtung beschleunigt, wie es bei der Erdanziehungskraft der Fall ist, sondern in willkürliche Richtungen. Der Kugelschreiber behält seine Form aber trotzdem, da die Bindungen zwischen seinen Atomen viel stärker sind als die durch Wärme verursachten Bewegungskräfte. Die Bindungen wirken also den Wärmebewegungen entgegen. Es ist (be entsprechender betrachtungsweise) nicht so, dass hierfür Energie aufgebracht werden muss, die Tischplatte muss ja auch keine Energie aufbringen, um der Gewichtskraft des Kugelschreibers entgegen zu wirken.


siehe Wikipedia: Festkörper
(besonders den Punkt Bindungen)

Ist die thermische Energie der Atome zu niedrig, um dieser Potentialfalle zu entkommen, so bilden sich starre Anordnungen aus – die Atome sind aneinander gebunden.

@pluss

pluss schrieb:Wer sagt das die Struktur unverändert bleibt?

Der Kugelschreiber bleibt ein Kugelschreiber und verschmilzt oder zerfliesst nicht auf der Oberfläche des Tisches, folgende Frage habe ich ursprünglich auch noch gestellt: Wenn die Kräfte von Gravitation und der Anziehungskräfte der Atome selbst sich so extrem unterscheiden, würde dann der Kugelschreiber einfach nur sehr langsam zerfallen?

Vergleichbar mit dem Mond welcher um die Erde kreist, das Verhältnis von Anziehung und abstossenden Kräften ist dort leicht im Ungleichgewicht was dazu führt das sich der Mond mit der Zeit immer weiter von der Erde entfernt, wenn auch nur sehr sehr langsam.

pluss schrieb:Warum gehst du davon aus?
Wenn man eine Hypothese aufstellt, sollte sie auf logischen Aussagen beruhen und verifizierbar sein und nicht, wie bei dir der Fall, schon falsifiziert sein.

Ich verstehe den Satz nicht ganz, meine Beobachtungen sind die eines Laien.

pluss schrieb:Welche Abweichungen?
Welche zusätzliche Leistung?

Wenn der Kugelschreiber auf die Tischplatte trifft entsteht eine Kraft nach "unten" welche durch eine Kraft nach "oben" ausgeglichen wird. Die jeweiligen Kräfte entsprechen der Gewichtskraft des Kugelschreibers. Während dem Fall des Kugelschreibers wirkten diese Kräfte nicht. Meine Frage: braucht es Energie um Kräfte aufzubauen? Wenn ja woher kommt diese?

pluss schrieb:Die kinetische Energie des Kugelschreibers wird in elastische (Verformungsenergie) und Reibungsenergie umgewandelt.

OK, das verstehe ich. Woher kommt aber die Energie um eine Kraft aufzubauen um der von der Gravitation verursachten Gewichtskraft entgegen zu wirken. (Wenn der Kugelschreiber auf dem Tisch liegt).

@Chemik

Chemik schrieb:Die Teilchen im Kugelschreiben Wechselwirken miteinander. Dabei befinden sie sich in einem energetischen Minimum. Die thermische Energie der Teilchen ist schlicht zu klein um aus diesem Minimum herauszukommen.

Verstehe ich nicht ganz , kannst du das etwas weiter ausführen? Weshalb wird Energie benötigt um aus einem minimum herauszukommen?

@Tronos

Abahatschi schrieb:Ich empfehle zuerst auch mal dieses Video...irgendwie muss Du weg von "Kugeln und Feder".

Super Video, danke erstmal dafür, kann ich nur weiter empfehlen auch für Laien sehr gute Erklärungen zu Masse und wie sie entsteht nach aktuellsten Erkenntnissen von einem Astrophysiker erklärt.

"Masse entsteht erst durch masselose Teilchen welche mit einem Feld welches überall vorhanden ist wechselwirken"

Diesen Satz muss ich erstmal auf mich wirken lassen... :)

Abahatschi schrieb:Wenn Der Kugelschreiber zur "Ruhe" gekommen ist, wird mechanisch keine Leistung erbracht, da ist kein Weg und keine Ortsänderung in einer gewissen Zeit.
Die Atome schwingen wieder fröhlich vor sich hin - wobei man sagen muss dass die Gravitation weiter wirkt, die Verformung aus der Graviationskraft wurde schon in Wärme umgewandelt.

Ok, wie die kinetische Energie umgewandelt wird hast du mir einleuchtend erklärt, wie entsteht nun die Kraft welche bei ruhendem Kugelschreiber der Gewichtskraft entgegenwirken muss. Folgende Frage ist bei mir immernoch offen: Braucht es Energie um eine Kraft zu erzeugen? Wenn ja, woher kommt diese?

Abahatschi schrieb:Ich glaube Du hast noch kein Gefühl für die Größenverhältnisse der Kräfte die wirken:
Kuli aus "Plastik" (ABS, 10g) - Gravitation ca. 0.0980665002864 N, verteilt auf dem ganzen Kuli, ABS hält aber 32 bis zu 56N/mm² aus.
Kuli aus Edelstahl rostfrei (1.4404, 100g) - Gravitation ca. 0.980665002864 N, verteilt auf dem ganzen Kuli, 1.4404 hält aber 500 bis zu 700N/mm² aus.(die neuere Einheit ist übrigens MPa)

Wenn also die Kräfteverhältnisse so stark ungleich sind, wird der Kugelschreiber dann einfach in einer sehr sehr langen Zeit zerfallen? Ähnlich der Umlaufbahn des Mondes (wie bereits im der Antwort zu pluss beschrieben)?

Tronos schrieb:Vergleichbar mit dem Mond welcher um die Erde kreist, das Verhältnis von Anziehung und abstossenden Kräften ist dort leicht im Ungleichgewicht was dazu führt das sich der Mond mit der Zeit immer weiter von der Erde entfernt, wenn auch nur sehr sehr langsam.

@naas

Danke für den Beitrag, die Wärmeenergie ist ein Interessanter Punkt:

naas schrieb:Die Atome des Kugelsschreibers werden nun NICHT alle in die gleiche Richtung beschleunigt, wie es bei der Erdanziehungskraft der Fall ist, sondern in willkürliche Richtungen. Der Kugelschreiber behält seine Form aber trotzdem, da die Bindungen zwischen seinen Atomen viel stärker sind als die durch Wärme verursachten Bewegungskräfte. Die Bindungen wirken also den Wärmebewegungen entgegen. Es ist (be entsprechender betrachtungsweise) nicht so, dass hierfür Energie aufgebracht werden muss, die Tischplatte muss ja auch keine Energie aufbringen, um der Gewichtskraft des Kugelschreibers entgegen zu wirken.

Ein Objekt welchem über ein bestimmtes Mass Wäemeenergie zugeführt wird schmilzt bzw. zerfällt in seiner Struktur. Das ist einleuchtend. Was ich aber nicht verstehe ist diese "Potentialfalle" bzw. das Energieminimum.

Wenn ich zwei Kräfte einander gegenüberstelle welche im Ungleichgewicht sind dann müsste sich doch ein Körper Bewegen = Leistung verrichtet werden. Leistung wird auch zum Aufbau einer Kraft benötigt. Liegt der Kugelschreiber auf der Tischplatte, bauen sich Kräfte auf die sich erhalten, wie wirken dabei Kraft Arbeit und Leistung zusammen?

Tronos schrieb:Woher kommt aber die Energie um eine Kraft aufzubauen um der von der Gravitation verursachten Gewichtskraft entgegen zu wirken.

Ich habe ja bereits im anderen Thread angedeutet, dass die Quantenmechanik eigene Regeln hat. Eine davon besagt, dass Teilchen mit gleichem Quantenzustand nicht den selben Ort einnehmen können. Dies folgt direkt aus der Heisenbergschen Unschärferelation, die besagt, dass Ort und Impuls nicht beliebig genau feststellbar sind.

Übt man nun auf identische Teilchen Druck aus, und zwingt sie sich anzunähern, gewinnen sie dadurch Energie, und bauen einen Gegendruck auf (Fermidruck), der der Kompression entgegen wirkt.

Es gibt Fälle, wo die Gravitationskräfte den Fermidruck überwinden können, z.B. bei Neutronensternen oder Schwarzen Löchern. Beim Neutronenstern werden die Elektronen in den Atomkern gepresst, worauf hin sich die Protonen in Neutronen verwandeln, und dabei ein Positron und ein Neutrino abgeben. Bei Schwarzen Löckern reicht selbst der Neutronendruck nicht mehr aus, um die Materie zu stabilisieren. Hier auf der Erde gelten jedoch die Quantenregeln, wie z.B. das Pauli-Prinzip, die verhindern, dass der Kugelschreiber mit der Tischplatte verschmilzt :D

Hier ist auch noch ein nettes Video dazu:

Lesch & Gaßner - Vom Spin zum Fermidruck

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Tronos schrieb:Braucht es Energie um eine Kraft zu erzeugen? Wenn ja, woher kommt diese?

Schwierige Frage, da Kraft und Energie schon miteinander "verbunden" sind (mit Weg und Zeit).
Aus mechanischer Sicht kann man sagen, ja und ich meine damit Energieumwandlungsmaschinen wie Motoren.

Tronos schrieb:Wenn also die Kräfteverhältnisse so stark ungleich sind, wird der Kugelschreiber dann einfach in einer sehr sehr langen Zeit zerfallen?

Nein, ganz und gar nicht. Damit so ein "Zerfallprozeß" in Gang gesetzt wird, muss man immer über einen Schwellwert, dieser kann von der Gravitation der Erde auf den Kugelschreiber nicht überschritten werden (in schwarzen Löcher geht das).

Tronos schrieb:Ein Objekt welchem über ein bestimmtes Mass Wäemeenergie zugeführt wird schmilzt bzw. zerfällt in seiner Struktur. Das ist einleuchtend. Was ich aber nicht verstehe ist diese "Potentialfalle" bzw. das Energieminimum.

Die Potentialfalle besteht darin, dass die Atome bestimmte Abstände voneinander haben, in denen ihre Potentielle Energie minimal ist. Es herrschen ja zwischen ihnen elektromagnetische Anziehungs bzw. Abstoßungskräfte und in einer bestimmten Anordnung sind diese im Gleichgewicht. Daraus ergibt sich eine Struktur in der die Atome miteinander verbunden sind. Die einzelnen Atome können in gewissen Grenzen bewegt werden, ohne dass die Struktur auseinander bricht.

Wenn die Struktur aufgelöst werden soll kann man es sich so vorstellen als würde man eine Kugel aus einem Tal herausrollen wollen. Wenn man zuwenig Energie aufwendet rollt die Kugel zwar etwas in der Gegend herum, landet aber letztendlich immer wieder im Tal. Erst wenn man eine bestimmte Energieschwelle überschreitet schafft man es die Kugel über den nächsten Hügel zu bewegen, so dass sie nicht wieder zurückrollt. Dann ist die Kugel der "Potentialfalle" entkommen.

Darauf bezieht sich auch @Abahatschi :

Abahatschi schrieb:Damit so ein "Zerfallprozeß" in Gang gesetzt wird, muss man immer über einen Schwellwert

Tronos schrieb:Wenn ich zwei Kräfte einander gegenüberstelle welche im Ungleichgewicht sind dann müsste sich doch ein Körper Bewegen = Leistung verrichtet werden. Leistung wird auch zum Aufbau einer Kraft benötigt. Liegt der Kugelschreiber auf der Tischplatte, bauen sich Kräfte auf die sich erhalten, wie wirken dabei Kraft Arbeit und Leistung zusammen?

Die Atome bewegen sich ja durch die Wärme, aber da sie sich durch die Verbindung mit den anderen Atomen in Potentialfallen befinden, können sie die feste Struktur erst ab einer bestimmten Mindesttemperatur verlassen. Wie da jetzt Kraft Arbeit und Leistung zusammenspielen kann ich nicht wirklich beschreiben, da ich die Konzepte von Arbeit und Leistung nicht gut genug verinnerlicht hab ^^

naas schrieb: da ich die Konzepte von Arbeit und Leistung nicht gut genug verinnerlicht hab ^^

Da stehst du bei Weitem nicht alleine da :D

Der eigentliche Begriff, der über allem wabert, ist die Energie. Arbeit ist im Grunde auch nichts anderes als Energie, denn über die Arbeit wird Energie in eine andere Form umgewandelt. Und da es verschiedene Formen von Energie gibt, gibt es auch verschiedene Arten von Arbeit, die wiederum entsprechend der Energieform bestimmt werden kann. Elektrische Arbeit ist z.B. die nach der Zeit integrierte elektrische Leistung, während man in der Mechanik die Kraft nach dem Weg integriert, usw.

Es gibt zu jeder Form von Arbeit ne eigene Gleichung, wenn man die erst mal verinnerlicht hat, ist es eigentlich ganz einfach :D

@Tronos

Nur zur Info, du wurdest in den Kommentaren zu folgendem Video vom Erfinder des 3-Kammer-Zylinder-Säulen-Windkessel-Dingens R.W. angesprochen. Der scheint die absolute Erklärung für dein Kugelschreiber-Paradoxon gefunden zu haben...

...https://www.youtube.com/watch?v=7V3DoNyWAU8

Wäre natürlich viel einfacher, Richi würde sich gleich hier anmelden, dann müsste man keine Ferndiskussionen führen.

@Tronos:

Tronos schrieb:Wenn ich zwei Kräfte einander gegenüberstelle welche im Ungleichgewicht sind dann müsste sich doch ein Körper Bewegen = Leistung verrichtet werden.

Wenn sich zwei Kräfte im Ungleichgewicht befinden, gibt es zwangsläufig eine resultierende Kraft. Diese resultierende Kraft beschleunigt nach der Formel a = F / m grundsätzlich beide Objekte, zwischen denen sie wirkt. Z.B. wird bei einer Bleikugel, die sich im freien Fall befindet, tatsächlich nicht nur die Bleikugel in Richtung der Erde beschleunigt, sondern auch die Erde in Richtung der Bleikugel. Aufgrund des extrem grossen Massenunterschieds ist die Beschleunigung der Erde in diesem Fall allerdings unmessbar gering.

An beiden Objekten wird entsprechend dem Weg, den sie zurücklegen, Beschleunigungsarbeit nach der Formel W = F * s verrichtet. Im Fall der erwähnten Kombination Bleikugel / Erde ist der zurückgelegte Weg der Erde aufgrund der unmessbar geringen Beschleunigung allerdings ebenfalls unmessbar gering.

Sofern es sich um eine gleichförmige Beschleunigung handelt (was z.B. für die Gravitationskraft zutrifft), kann man den zurückgelegten Weg abhängig von der Einwirkungszeit der Kraft berechnen: s = 1 / 2 * a * t². Diese Formel ergibt sich durch Integration von s = v * t mit dynamischem v (= a * t).

Leistung entspricht Arbeit pro Zeit, im einfachste Fall nach der Formel: P = F * s / t. Setzt man für den Fall der fallenden Bleikugel F = m * g und (wie im vorhergehenden Absatz erläutert) s = 1 / 2 * g * t² ergibt sich:

P = m * g * 1 / 2 * g * t² / t = 1 / 2 * m * g² * t

Das ist die durchschnittliche Leistung bis zum Zeitpunkt t. Offensichtlich steigt die Leistung mit zunehmender Zeit immer weiter an, weil die gleiche Arbeit (die wegen W = F * s bei gleichbleibender Kraft der Wegstrecke proportional ist) durch die zunehmende Geschwindigkeit in immer kürzerer Zeit verrichtet wird.

Anstelle die Bleikugel einfach frei fallen zu lassen, kann man sie z.B. auch mit einer Kette, die die Welle eines Elektrogenerators dreht, bremsen. Stimmt man den Elektrogenerator so ab, dass die Bremskraft exakt der auf die Bleikugel ausgeübten Gravitationskraft entspricht, behält die Bleikugel eine einmal erreichte Geschwindigkeit bei, beschleunigt also nicht mehr weiter. Da die Geschwindigkeit konstant bleibt, gilt in diesem Fall:

P = F * s / t = m * g * v

Die Leistung bleibt also in diesem Fall konstant, und steht als Ausgangsleistung am Generator zur Verfügung. Die potenzielle Energie der Bleikugel wird in diesem Fall nicht in kinetische Energie (zunehmende Geschwindigkeit), sondern in elektrische Energie umgewandelt.

Offensichtlich ist die Leistung um so höher, je höher die Geschwindigkeit ist. Um so schneller ist allerdings auch die potenzielle Energie der Bleikugel "verbraucht", weil sie bei höherer Geschwindigkeit natürlich auch in kürzerer Zeit den Erdboden erreicht.

Ergänzung: Die Gravitationskraft führt natürlich nur näherungsweise zu einer gleichförmigen Beschleunigung, wenn sie zwischen Objekten mit einem sehr grossen Massenunterschied über eine relativ kurze Strecke betrachtet wird. Für die Gravitationswirkung eines Planeten auf Objekte auf der Planetenoberfläche bis zu einer nicht allzu grössen Höhe ist das i.d.R. eine akzeptable Vereinfachung.

@Peter0167

Danke für dein Video, Gassner erklärt die Dinge wirklich sehr anschaulich, find ich gut.

Peter0167 schrieb:Übt man nun auf identische Teilchen Druck aus, und zwingt sie sich anzunähern, gewinnen sie dadurch Energie, und bauen einen Gegendruck auf (Fermidruck), der der Kompression entgegen wirkt.

Wenn ich das richtig verstehe wird die Energie welche den Gegendruck (Kraft) erzeugt im Prinzip aus der Gravitationskraft erzeugt (Druck erzeugt Gegendruck). Nun haben wir hier wiederum eine Kraft welche aufgebaut (und erhalten) werden muss also wird Leistung verbraucht. Gravitation wird im Atomkern erzeugt um diese Kraft aufrecht zu erhalten benötigt man wiederum eine Leistung. Ich hoffe das macht Sinn soweit, nun meine Frage: Woher kommt die Leistung welche zur "Selbsterhaltung" der Gravitationskraft benötigt wird?

Peter0167 schrieb:Der eigentliche Begriff, der über allem wabert, ist die Energie. Arbeit ist im Grunde auch nichts anderes als Energie, denn über die Arbeit wird Energie in eine andere Form umgewandelt. Und da es verschiedene Formen von Energie gibt, gibt es auch verschiedene Arten von Arbeit, die wiederum entsprechend der Energieform bestimmt werden kann. Elektrische Arbeit ist z.B. die nach der Zeit integrierte elektrische Leistung, während man in der Mechanik die Kraft nach dem Weg integriert, usw.

Ich weiss nicht ob ich es mir jetzt zu einfach mache aber im Grunde könnte man doch sagen:

Energie = potentielle Leistung, Leistung = Energieumwandlung. Korrigiere mich bitte wenn ich Unsinn erzähle.

Peter0167 schrieb:Nur zur Info, du wurdest in den Kommentaren zu folgendem Video vom Erfinder des 3-Kammer-Zylinder-Säulen-Windkessel-Dingens R.W. angesprochen. Der scheint die absolute Erklärung für dein Kugelschreiber-Paradoxon gefunden zu haben...

Ich versteh seine Erklärung nicht und weiss auch nicht ob er meine Frage richtig verstanden hat, wenn er Diskutieren möchte dann gerne hier im Forum ;)

@Abahatschi

Abahatschi schrieb:Nein, ganz und gar nicht. Damit so ein "Zerfallprozeß" in Gang gesetzt wird, muss man immer über einen Schwellwert, dieser kann von der Gravitation der Erde auf den Kugelschreiber nicht überschritten werden (in schwarzen Löcher geht das).

Interessanter Punkt, daraus lese ich das es eine art "Selbsterhaltung" von Atomen und Molekülen gibt, nach meinem Verständnis müsste, um all die Kräften (solange unter dem Schwellwert) welche von aussen wirken auszugleichen eine Leistung aufgebracht werden.

Damit ich jetzt nicht wieder mit Kugeln und Federn anfange verwende ich mal das Beispiel mit einem Magneten :

"Klebe" ich einen Magneten an eine Decke und hänge ein Gewicht daran, wird der Magnet mit der Zeit schwächer und das Gewicht fällt hinunter? Oder erhält sich seine Anziehungkraft und das Gewicht bleibt ewig daran hängen? Wenn ich mich nicht irre muss ja der Gravitation auch in diesem Fall eine Kraft entgegengesetzt werden welche durch eine Leistung erhalten bleibt.

@naas

naas schrieb:Die Atome bewegen sich ja durch die Wärme, aber da sie sich durch die Verbindung mit den anderen Atomen in Potentialfallen befinden, können sie die feste Struktur erst ab einer bestimmten Mindesttemperatur verlassen. Wie da jetzt Kraft Arbeit und Leistung zusammenspielen kann ich nicht wirklich beschreiben, da ich die Konzepte von Arbeit und Leistung nicht gut genug verinnerlicht hab ^^

Allgemein gute Erklärung der Potentialfalle, bei deinem Beispiel mit der Kugel und dem Hügel habe ich ja noch die Gravitationskraft meine Frage bezieht sich da wiederum auf die Energie, Leistung und Kraft welche bei der Erzeugung von Gravitation usw. von Nöten sind um eben diese "Selbsterhaltung" verstehen zu können. Bin mir aber nicht so sicher ob das überhaupt möglich ist.