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Ist Energie lediglich nur Bewegung? 01 11. 2017 19:22 #21614

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Michael D. schrieb: Nicht jede Energieform ist Bewegung (Spannungsenergie)

Eine gespannte Feder ist schwerer als eine entspannte. Nachdem sie den Gewichtsgewinn nicht durch eine Lageveränderung im Gravitationsfeld erfährt, sondern durch spannen, wird sie auch träger. Wird sie dadurch auch bewegter? Was sagt derwestermann dazu?
derwestermann schrieb: Wo kommt die Masse her? Besteht besagte Feder aus Metall, dann hat sie eine kristalline Struktur, welche sich aus der Art und Weise ergibt, in der sich die Einzelatome des Materials die Elektronen zuwerfen, um Edelgaskonfiguration zu erreichen. Wenn ich die Feder also spanne, dann ziehe ich die Atome ein wenig auseinander. Das müsste zu einer erhöhten Elektronenbewegung führen, weil nur damit der etwas größere Abstand zwischen den Einzelatomen kompensiert werden kann. Somit müsste die gespannte Feder etwas wärmer sein, aber nicht schwerer, auch wenn E=mc²

@Michael D. Was sagst du dazu, was derwestermann da geschrieben hat?
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Ist Energie lediglich nur Bewegung? 01 11. 2017 19:24 #21615

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Frage an die Runde:
Ändert sich die Ruhemasse der Quarks eines Protons je nach Element, in dem es sich befindet bzw. je nach Temperatur. Oder ändert sich die Ruhemasse eines Elektrons je nach Elektronenhülle im Element oder Molekül?
Mein Stand war bisher immer, dass diese Ruhemassen der Elementarteilchen in Stein gemeißelt sind und nur die Bindungs- und Bewegungsenergien varieren, die ja auch den Löwenanteil ausmachen an dem, was wir als Masse interpretieren.
Wir hatten in einem anderen Thread eine ähnlich Diskussion bezgl. des Elektrons. Damals vertrat ich noch die Ansicht, dass sich die Elektronenmasse je nach Bindungszustand ändert. Da haben aber alle widersprochen und mittlerweile denke ich, dass ich mich damals irrte. Die Unterschiede liegen wohl immer nur in unterschiedlichen Bindungs- und Bewegungsenergien, aber die Ruhemassen scheinen fix zu sein.
Oder irre ich mich da jetzt?

Das größte Glück und den tiefsten Sinn erfahren wir, wenn unser Sehnen, Suchen und Finden in einem einzigen Augenblick zeitgleich präsent sind. Der nächste Augenblick ist dann nur noch schnödes Haben. (Cyborg, am Innufer, 14. April 2018)

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Ist Energie lediglich nur Bewegung? 01 11. 2017 22:03 #21628

hi

" mit Δ m e dem Massendefekt der Elektronenhülle, dem Massenäquivalent der Bindungsenergien aller Z Elektronen im Atom. Dieser ist, worauf eingangs schon hingewiesen wurde, sehr viel kleiner als der Massendefekt durch die nukleare Bindung Δ m K und wird oft vernachlässigt oder von der Messgenauigkeit noch nicht erfasst.[4]"

aus de.wikipedia.org/wiki/Massendefekt

und " In der Atomphysik wird die Ionisierungsenergie auch als Bindungsenergie bezeichnet."

aus de.wikipedia.org/wiki/Ionisierungsenergie

erkennt man, dass auch bei Elektronen in Bindung ein Massendefekt auftritt.

Freie Elektronen unterliegen dem Massendefekt nicht.

Das ist so ähnlich wie beim Proton H+ bezogen auf nukleare Bindungsenergie, dort gibt es keine nukleare Bindungsenergie, da nur ein Proton vorhanden ist.

Ich vermute das wird bei den einzelnen Bestandteilen eines Protons dann auch wieder so ähnlich sein. Allerdings ist das sehr hypothetisch, siehe de.wikipedia.org/wiki/Confinement

viele Grüße
seb

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Ist Energie lediglich nur Bewegung? 02 11. 2017 18:49 #21654

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seb110,
konkret gefragt, denn ich glaube, du siehst es auch so: Ändert sich an diesen Ruhemassen laut Tabelle unten etwas je nachdem, in welche Bindungszustände die Elemtarteilchen eingebunden sind (also je nach Element, Molekül oder auch gar Temp. der Masse)? Ich meine nicht. Bei den Massendefekten, ob nun in Elektronenhüllen oder Kern, geht es immer nur um Bewegungs- und Bindungsenergie, die natürlich auch zur Gesamtenergie beiträgt, wenn die Masse aus makroskopischer Sicht ruht und von der kinetischen oder z.B. auch potenziellen Energie zu unterscheiden ist. Noch mal ganz deutlich: Mit Gesamtenergie meine ich die Energie nach E = mc2


de.wikipedia.org/wiki/Elementarteilchen#...ary_Particles-de.svg

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Ist Energie lediglich nur Bewegung? 02 11. 2017 19:36 #21656

Cyborg, ich verstehe nicht den praktischen Unterschied: Ist ein Elektron irgendwie eingebunden, kann man diese Bindungsenergie nicht losgelöst vom Elektron sehen. Alles, was mit diesem Elektron passiert, verändert seine Lage und Bindungsenergie. Verlässt es die Bindung, kann es nichts von der Bindungsenergie mitnehmen. Letzteres macht es für mich sinnvoll, davon zu sprechen, dass ein Elektron sich nicht verändert.
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Ist das dann eine rein theoretische / philosophische Frage? Gibt es ein Phänomen, ein Vorgang, wo das eine Rolle spielt, ob die Energie am Elektron klebt oder im System ruht? Ich will ja nur die Frage kapieren.

Wer meint, er habe etwas erkannt, der weiß noch nicht, wie man erkennen soll.
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Ist Energie lediglich nur Bewegung? 02 11. 2017 22:05 #21657

Hi Cyborg

je mehr ich schreibe desto :blink: man rutscht hier leicht ab...
deshalb konkret: Ich sehe das auch so.


...mein theoretischer/philosophischer Hintergrund
Versucht mal diesen ganzen "Mechanismus" auf den Raum zu übertragen.
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vg
seb

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Ist Energie lediglich nur Bewegung? 02 11. 2017 22:30 #21660

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Martin-O,
ich habe da nachgebohrt, weil der Reisende in meiner Wahrnehmung das anders sieht, und ich jetzt wissen wollte, wie das andere interpretieren. Die Angabe von Elementarteilchen mit diskreten Ruhemassen macht ja auch nur so Sinn und die Definition kann nur gelten, wenn man sie isoliert betrachten würde, was z.B. bei den Quarks schon alleine wg. dem Confinement in der Praxis gar nicht geht. Zur Ruhemasse kommen dann eben je nach Einbindung in Kern oder Elektronenhülle dann die jeweiligen Bindungs- und Bewegungsenergien dazu, die dann als die Einheit von uns wahrgenommen werden, die wir auf meso- oder makroskopischer Ebene Gesamtmasse oder -energie nennen.

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Ist Energie lediglich nur Bewegung? 03 11. 2017 00:14 #21662

Hi Cyborg,

natürlich hast du Recht, und die Ruhemasse einzelner Elementarteilchen ist an und für sich unveränderlich.

Allerdings stellt sich die Frage, welche Bedeutung dieser Tatsache zukommt, wenn doch die von außen beobachtete Masse eines Systems von Teilchen stets sehr viel höher ist, weil ihr immer der Gesamtenergie des Systems innewohnt.

Die Ausgangsfrage, ob dieses “Mehr” an Energie grundsätzlich in einer Bewegung steckt, muss verneint werden, und alle “aber”s, die man dem noch hinzufügen könnte, haben wir in diesem Thread bereits ausgiebig durchgekaut.

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Ist Energie lediglich nur Bewegung? 03 11. 2017 19:07 #21705

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Reisender schrieb: Die Ausgangsfrage, ob dieses “Mehr” an Energie grundsätzlich in einer Bewegung steckt, muss verneint werden

Das bedeutet, man kann es als bewiesen ansehen, dass dieses "Mehr" an Energie irgendwo in einer Ruhe steckt?
Oder bezieht sich die Verneinung lediglich auf das Wort "grundsätzlich" ? Das würde bedeuten, man weiß es nicht, wo dieses "Mehr" an Energie steckt. Es könnte sehr wohl - als auch sein, aber nicht grundsätzlich dort oder da..

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Ist Energie lediglich nur Bewegung? 04 11. 2017 18:31 #21747

badhofer schrieb: .
Eine gespannte Feder ist schwerer als eine entspannte. Nachdem sie den Gewichtsgewinn nicht durch eine Lageveränderung im Gravitationsfeld erfährt, sondern durch spannen, wird sie auch träger. Wird sie dadurch auch bewegter?
derwestermann schrieb: Wo kommt die Masse her? Besteht besagte Feder aus Metall, dann hat sie eine kristalline Struktur, welche sich aus der Art und Weise ergibt, in der sich die Einzelatome des Materials die Elektronen zuwerfen, um Edelgaskonfiguration zu erreichen. Wenn ich die Feder also spanne, dann ziehe ich die Atome ein wenig auseinander. Das müsste zu einer erhöhten Elektronenbewegung führen, weil nur damit der etwas größere Abstand zwischen den Einzelatomen kompensiert werden kann. Somit müsste die gespannte Feder etwas wärmer sein, aber nicht schwerer, auch wenn E=mc²

@Michael D. Was sagst du dazu, was derwestermann da geschrieben hat?

Von mehr Bewegung kann man hier nicht direkt sprechen, denn die Bewegung wird eher gehemmt, weil sich metallische Korngrenzen aneinander verhaken. Wir haben es hier mit einem Effekt der Festkörperphysik zu tun. Schwierig, den auf quantenmechanische Effekte zurückzuführen. Mag sein, dass das jemand mal gemacht hat. Wenn dem so ist, könnte man wieder mit der vermehrten Bewegung der Wellenfunktion der Elektronen argumentieren.

Cyborg schrieb: Frage an die Runde:
Ändert sich die Ruhemasse der Quarks eines Protons je nach Element, in dem es sich befindet bzw. je nach Temperatur. Oder ändert sich die Ruhemasse eines Elektrons je nach Elektronenhülle im Element oder Molekül?
Mein Stand war bisher immer, dass diese Ruhemassen der Elementarteilchen in Stein gemeißelt sind und nur die Bindungs- und Bewegungsenergien varieren, die ja auch den Löwenanteil ausmachen an dem, was wir als Masse interpretieren.

So ist es auch.

Cyborg schrieb: Die Unterschiede liegen wohl immer nur in unterschiedlichen Bindungs- und Bewegungsenergien, aber die Ruhemassen scheinen fix zu sein.

Genau.

Cyborg schrieb: Die Angabe von Elementarteilchen mit diskreten Ruhemassen macht ja auch nur so Sinn und die Definition kann nur gelten, wenn man sie isoliert betrachten würde, was z.B. bei den Quarks schon alleine wg. dem Confinement in der Praxis gar nicht geht.

Die Ruhemasse kann nur berechnet und nicht gemessen werden, denn es gibt kein Teilchen in Ruhe. Die Quarks lassen sich z.B. am LHC bei hohen Energien für kurze Zeit einzeln untersuchen. Somit kann man für sie auch eine Ruhemasse berechnen.

Nachvollziehbare Mathematik ist notwendige Grundlage zur Beurteilung von physikalischen Modellen.
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Ist Energie lediglich nur Bewegung? 05 11. 2017 00:14 #21759

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Michael D. schrieb: Wir haben es hier mit einem Effekt der Festkörperphysik zu tun. Schwierig, den auf quantenmechanische Effekte zurückzuführen. Mag sein, dass das jemand mal gemacht hat. Wenn dem so ist, könnte man wieder mit der vermehrten Bewegung der Wellenfunktion der Elektronen argumentieren.

Sollte das tatsächlich bedeuten, dass man nicht genau weiß, was sich in einer Feder abspielt, wenn man sie spannt?

Man weiß, was geschieht, wenn man Kerne spaltet, wie eine Kernfusion vor sich geht, wie sich Neutrinos ihren Weg durch die Sonne suchen usw usw usw, aber man weiß nicht genau, was sich in einer Feder abspielt, wenn man sie spannt? Einmal hat jemand im Forum gefragt, ob die gekrümmte Raumzeit reißen kann, wenn sie zu viel gekrümmt wird? Wie zuversichtlich ist man eigentlich, dass man die Frage beantworten kann, ob die gekrümmte Raumzeit reißen kann, wenn sie zu viel gekrümmt wird, wenn man nicht einmal genau weiß, was sich in einer Feder abspielt, wenn man sie spannt? Ich habe jetzt tagelang im Internet danach gesucht, nicht der geringste Hinweis. Also, ganz kriege ich das jetzt nicht auf die Reihe.
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Ist Energie lediglich nur Bewegung? 05 11. 2017 21:51 #21800

Hi badhofer
Suchst du Phononen ? oder allgemeiner nach elementarer Anregung?

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Ist Energie lediglich nur Bewegung? 06 11. 2017 21:14 #21844

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@ seb110
Vielen Dank für den Link. Für mich als Laien ist es jedoch schwer, aus dem Link das entscheidende herauszulesen, nämlich ob Energie lediglich Bewegung ist? Vom Gefühl her würde ich sagen, ja. Der Link und auch die weiterführenden Links deuten darauf hin. Ein höherer energetischer Zustand bedeutet auch bei einer Feder mehr Bewegung innerhalb der Feder, auch wenn ich es nicht genau verstehe, was genau sich da mehr bewegt und wie es sich mehr bewegt. Ist das so?

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Ist Energie lediglich nur Bewegung? 06 11. 2017 21:21 #21847

Hi Badhofer!

Die Spannung einer Feder ist eine Materialspannung. D.h. da sind Atome aus der energetisch günstigsten Position im Metallgittsr verschoben.

Das bedeutet, sie erfahren eine Kraft in Richtung der Ruhestellung des Materials. Das bedeutet aber nicht, dass da automatisch mehr Bewegung ist.

Zwar wird die Kraft durch Valenzelektronen vermittelt, die ständig in Bewegung sind; aber die “Menge” an Bewegung steigt nicht linear mit der Spannung in der Feder, sondern mit der Temperatur bzw. einem elektrischen Strom, wenn denn einer durch die Feder flösse.

Auch hier greift die Analogie “Energie=Bewegung” also zu kurz.

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Ist Energie lediglich nur Bewegung? 06 11. 2017 21:39 #21849

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Reisender schrieb: Auch hier greift die Analogie “Energie=Bewegung” also zu kurz.

Greift die Analogie "Energie ≠ Bewegung" länger?

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Ist Energie lediglich nur Bewegung? 06 11. 2017 21:48 #21851

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Bis jetzt schon, denn es fehlen immer noch schlüssige Argumente, dass Energie = Bewegung erfüllt sein soll. Bisher kam nur Dein Glaube und Dein "Gefühl" hier als Argument. :)
Desweiteren steht Deiner Definition Energie = Bewegung schon mal die bis heute in der Physik formulierte Definition für Energie entgegen. Auch wenn mit der noch nicht alles geklärt sein mag, so lautet sie schon mal nicht "Energie ist immer Bewegung".

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Ist Energie lediglich nur Bewegung? 06 11. 2017 22:05 #21852

@Rupert
Solange niemand weiß, was Energie ist, bleibt einem nur der Glaube und das Gefühl. Dir kann es da nicht anders ergehen. Und im Gegensatz zum Glauben an einen Gott weiß man ja, dass es Energie gibt.
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Rupert schrieb: Desweiteren steht Deiner Definition Energie = Bewegung schon mal die bis heute in der Physik formulierte Definition für Energie entgegen. Auch wenn mit der noch nicht alles geklärt sein mag, so lautet sie schon mal nicht "Energie ist immer Bewegung"

Energie ist die Fähigkeit, Arbeit zu leisten. Kann man Arbeit leisten, ohne dass sich etwas bewegt? (Politiker ausgenommen :) )

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Ist Energie lediglich nur Bewegung? 06 11. 2017 22:10 #21854

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Ich verweise nur auf die potentielle Energie - und das haben wir, Cyborg, Reisender und ich ja echt ausführlich durchgekaut.
Das Thema ist aktuell echt durch.

Ich glaube, Du wolltest Dir die potentielle Energie ja auch nochmal anschauen oder Du ziehst Dich nun darauf zurück, dass das keine wirkliche Energie sei wie Du es mal hast anklingen lassen.

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Ist Energie lediglich nur Bewegung? 06 11. 2017 22:18 #21855

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Das habe ich schon begriffen, dass ich mich da geirrt habe. Potentielle Energie = Wirkliche Energie. Das ist mir inzwischen klar.
Ist Energie ein unbewegter Beweger?

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Ist Energie lediglich nur Bewegung? 06 11. 2017 22:29 #21857

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Bitte was?
Ist Bewegung ein Wurstbrot?

Sorry, aber ich kann Deinen Analogien in keinster Weise folgen, lasse Dir aber gerne Deinen Glauben.

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Ist Energie lediglich nur Bewegung? 06 11. 2017 22:55 #21861

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Rupert, kannst du ein Wurstbrot in Muskeln umwandeln, ohne dass du deine Zähne bewegst? :P

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Ist Energie lediglich nur Bewegung? 07 11. 2017 00:15 #21870

badhofer schrieb: .
Ist Energie ein unbewegter Beweger?


Das trifft es wohl. Aber nur ein potenzieller Beweger. Dieser Beweger sitzt da irgendwo. Sorgfältig versteckt zwischen finiten Raumzeitelementen, bohrt er genüsslich in der Nase und wartet nur darauf, dass da irgendein Verharrer längs seines Weges kommt. Der Verharrer wieder ist einer von den Glücklichen, denen das Higgsfeld feierlich eine Ruhemasse verliehen hat, womit ihr der Beweger Bewegung einhauchen kann. Das aber nur in Maßen, denn sonst verzieht sich die Raumzeit. Die Bewegung den lokalen Äther dermaßen platt, dass er an der Stelle zu reißen droht.

Was das für das Wurstbrot bedeutet, brauche ich wohl nicht weiter zu erklären. Als echtes Brot aus wahrer Wurscht lässt es sich von solchen Drohungen natürlich nicht einschüchtern und es drauf ankommen: Die Raumzwit leiert aus (ja, auch das ist einigen Foristen zufolge möglich), aus brauner Wurst wird rote Materie. Die rote Materie colabiert zu einem schwarzen Loch. Bewegung ist darin bekanntlich nicht möglich, außer mit Uberlichtgeschwindigkeit. Die dabei enstehende Hitze wird dem Hefeteig zuviel. Er verkohlt. Und so wird aus einem ehemals zähen Fluid ein ehef sprödes Stück Holzkohle, während der Lense-Thirring-Effekt die Gedanken sämtlicher auf diese Weise getöteten Plancklängen in der Umgebung zu einem einzigen, singulären Bewusstsein bündelt.

P.S.: Ja, ja, ist klar:
Moderatorenhinweis: Bitte nicht betrunken posten.

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Ist Energie lediglich nur Bewegung? 07 11. 2017 00:25 #21872

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Reisender schrieb: Moderatorenhinweis: Bitte nicht betrunken posten.

Ich wollte eh schon einmal nüchtern posten, dachte aber, dass ich da vielleicht aus der Reihe falle :evil: :evil: :evil:

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Ist Energie lediglich nur Bewegung? 07 11. 2017 12:24 #21887

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Ist eine Energieform, die nichts mit Bewegung zu tun hat, fähig, Arbeit zu leisten? Kann man Arbeit leisten, ohne dass sich etwas bewegt? Gibt es eine bewegungslose Arbeit? Wenn ja, welche?

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Ist Energie lediglich nur Bewegung? 07 11. 2017 12:58 #21893

Hi badhofer

richtige Kategorie? Check! :)

Ich glaube du musst dich auf eine andere Ebene begeben.

Versuche als Erstes mal Materie und Energie als "Menergie" zu betrachten.
Materie als kondensierte Energie zu betrachten
in www.drillingsraum.de/room-emc2/emc2.html
der zweite Abschnitt

Versuche danach mal sämtliche Bewegung (alles was als Bewegung zählt) nur als Änderung der Dichte (Gesamtdichte) dieser "Menergie"
zu betrachten.

Worauf ich hinaus will.
Energie ist vielmehr Materie, als die Bewegung dieser Materie.

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Ist Energie lediglich nur Bewegung? 07 11. 2017 15:54 #21898

Die Antwort auf all eure irdischen Fragen ist: "Weil die Sonne scheint!"

S = k log W

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S = k log W

Ist Energie lediglich nur Bewegung? 07 11. 2017 16:57 #21899

badhofer schrieb: .
Ist eine Energieform, die nichts mit Bewegung zu tun hat, fähig, Arbeit zu leisten? Kann man Arbeit leisten, ohne dass sich etwas bewegt? Gibt es eine bewegungslose Arbeit? Wenn ja, welche?


Gehen wir nochmal an die Begriffsdefinitionen. Energie ist ja die Fähigkeit Arbeit zu leisten; Arbeit ist dementsprechend der Umsatz von Energie.

"Bewegung" ist eine Energieform, nämlich kinetische Energie. Ihre vektorielle Erhaltungsgröße ist der Impuls. Der Betrag der Impulssummen ist jedoch keine Erhaltungsgröße. Bei einem inelastischen Stoß kann Bewegung "verloren gehen", während die Energiebilanz jedoch neutral ist.

Dann wird die kinetische Energie in andere Formen umgewandelt, z.B. potenzielle Energie (also Energie, die im Gravitations-, QCD-, oder EM-Feld steckt) oder Materie (also Energie, die in der Ruhemasse von Teilchen steckt). Es ist wohl möglich, dass sich diese Energieformen direkt ineinander umzuwandeln, z.B. potenzielle Energie in Materie. Das geschieht u.A. bei der Paarbildung in Teilchenbeschleunigern. Dort werden zunächst Kerne aufeinandergeschossen, es gibt also zunächst reichlich kinetische Energie. Die wandert dann erstmal ins Feld der starken Kernkraft, während sich die Quarks voneinander entfernen. Überschreitet die Menge an potenzieller Energie im QCD-Feld die Schwelle, ab der Paarbildung möglich wird, entsteht *direkt* aus der potenziellen Energie ein Materie- und ein Antimaterieteilchen. Beide entstandenen Teilchen tragen jeweils einen Impuls davon.

Bei diesem Prozess steht zwar kinetische Energie (Bewegung) am Anfang und am Ende. Dazwischen gibt es aber einen Schritt, in dem "Energie-Nicht-Bewegung" in "Materie-Nicht-Bewegung" umgesetzt wird. Außerdem ist nachher weniger kinetische Energie vorhanden als vorher. Das beweist, dass es andere Energieformen als Bewegung geben muss.


Also kann man abschließend sagen:
* ja, Bewegung ist an jedem physikalischen Prozess beteiligt.
* nein, Es gibt neben Bewegung auch noch andere Energieformen, die ineinander übergehen können.

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Ist Energie lediglich nur Bewegung? 07 11. 2017 23:17 #21925

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Reisender schrieb: Es gibt neben Bewegung auch noch andere Energieformen, die ineinander übergehen können.

Solange unbewegte Energieformen in andere unbewegte Energieformen übergehen, geschieht aus der Sicht der Bewegung nichts. Aber, wenn eine unbewegte Energieform auch in eine bewegte Energieform übergehen kann, dann ist diese unbewegte Energieform ein unbewegter Beweger. Das ist doch wohl nicht zu bestreiten.

Oder es gibt 2 verschiedene Kategorien von Energieformen, eine bewegte und eine unbewegte. Beiden können nie ineinander übergehen, ohne dass nicht die eine ein unbewegter Beweger wäre oder umgekehrt die andere ein bewegter Unbeweger. Oder, ist das nicht so?
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Ist Energie lediglich nur Bewegung? 07 11. 2017 23:28 #21926

Mein lieber Scholli. :huh:
Ein bewegter Unbeweger... Da muss man erstmal drauf kommen!

Ich würde sagen, das trifft voll ins Schwarze! :cheer:

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Ist Energie lediglich nur Bewegung? 08 11. 2017 00:10 #21929

Ich muss doch etwas Wasser in den Wein gießen.
Physik richtet sich streng nach dem Zitat von Helmut Kohl: Entscheidend ist, was hinten raus kommt. Oder anders gesagt: Ursache rein, Wirkung raus, alles andere ist eine Black box. Physik weiß nichts darüber, was Energie ist, auch nicht, was Materie ist, solche ontologischen Fragen überlassen sie den Philosophen. Einzige Ausnahme davon ist natürlich BILD, denn die haben Exklusiv-Interviews mit dem Eklektron, der potentiellen und der kinetischen Energie geführt und wissen was "Sache" ist.
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