Wohin geht die Energie, wenn ich laufe?
Hallo! Ein einfaches Beispiel um meine Frage zu veranschaulichen. Ich esse ein Butterbrot. Die Energie, die ich aufgenommen habe kann ich beispielsweise verbrauchen, indem ich laufe. Dann hab ich Energie vom butterbrot gebraucht um von Punkt A zu Punkt B zu laufen. Wo ist diese Energie nun? Irgendwas mit energieerhaltungssatz schwarnt mir da noch, irgendwo muss meine verlaufene energie ja weiter bestehen.
Gruß, Rohrreiniger123
13 Antworten
Die chemische Energie des Butterbrotes wird über den körperlichen Stoffwechsel in Wärme und in kinetische Energie (Muskulatur) gewandelt. Die Wärme wird direkt über die Haut und über die Atemluft abgegeben. Die kinetische Energie wandelt sich schlussendlich auch in Wärme.
Beim Laufen wird neben dem reinen Energiebedarf zur biologischen Selbsterhaltung (wie z.B. beim Schlaf) zusätzliche Energie umgesetzt. Es wird mehr aufgewärmte Luft ausgeatmet, der Körper gibt mehr Wärme ab wegen der Muskelaktivitäten und der Gelenkreibungen. Ein kleiner Teil der Bewegungsenergie wandelt sich auch in Wärme durch Verformung der Umgebung, d.h. über Luftreibung, Bodenreibung und Bekleidungsreibung.
Wenn Deine Wegstrecke aufwärts führt, richtest Du ein Reservoir an Lageenergie ein.
Der Hinweis von PrettyClever ist hier zumindest grob irreführend:
Auf der einen Seite kostet es Bewegungsenergie, dein Körpergewicht von Punkt A nach B zu bringen.Die Bewegung eines Körpers von A nach B kostet keine Energie, wenn man von Beschleunigungen absieht (anlaufen, bremsen, Richtung ändern). Die Energie wird nur dazu aufgebracht, um dabei auftretenden Reibungskräften entgegenzuwirken. Und diese Energie wird vollständig in Wärme umgesetzt, soweit keine Lageenergie (potentielle Energie) bereit gestellt wird. Auch die Beschleunigungsenergien werden in letzter Konsequenz in Wärme gewandelt.
Hallo,
1) Du wandelst die chemische Bindungsenergie der Bestandteile des Butterbrotes durch Muskelreibung und exotherme biochemische (Oxidations-)Prozesse in Wärme um. Außerdem verschiedene mechanische Prozesse, die ebenfalls im Wärme enden (Reibung, Verformung).
2) Dazu kommt noch die Veränderung der potenziellen Energie. D.h. wenn Du bergauf läufst, hast Du hinterher eine höhere potenzielle Energie (die Du z.B. dafür nutzen kannst, Dein Körpergewicht an einen Flaschenzug zu hängen und damit am anderen Seilende eine andere Masse nach oben zu hieven).
3) Während des Laufens (also der Bewegung) hast Du zudem kinetische Energie, die Du z.B. dazu nutzen kannst, irgendwogegenzulaufen und durch den Impulsübertrag den anderen Körper in Bewegung zu setzen. Normalerweise baust Du am Ende des Laufens die Bewegungsenergie aber in Wärme um (durch Reibung zwischen Schuhen und Boden).
Fast. Du brauchst niemanden hochzuhieven. Du brauchst nur bergauf zu gehen. Wenn Du am Endpunkt höher bist als Anfang, dann ist eben nicht alle zugeführte Energie in Wärme umgewandelt, sondern eben teilweise auch in potenzielle Energie.
Im Normalfall, wenn Du am Ende des Laufens genauso schnell bist wie am Anfang, und auch auf der selben Höhe bist (also z.B. am Startpunkt auch wieder ankommst), dann ist tatsächlich die Energie in Wärme umgewandelt und an die Umwelt abgegeben.
-
Das Gravitationsfeld ist konservativ, d.h. dein Kurvenintegral hängt nur von Anfangs- und Endpunkt ab. Ist deine Kurve geschlossen, also y(a)=y(b) in [a,b], besitzt du keine potentielle Energie relativ zu deinem Startpunkt
-
Das Reibungsfeld ist nicht konservativ, d.h. es hängt vom gelaufenen Weg ab. (Hier gibt es die verschiedensten Reibungsarten)
-
Chemische Energie, die dein Körper verbraucht, um zu überleben.
Die Energie verteilt sich auf verschiedene Faktoren. Schwingungsenergie (wenn dein Fuß beim Laufen auf den Fußboden trifft, wird der Stoß in Schwingungsenergie umgewandelt. Im Wasser kann man das sogar sehen. Wenn etwas die Wasseroberfläche trifft, bilden sich Wellen. Das Gleiche ist beim Fußboden, auch wenn man es da meist nicht sehen kann), Reibungsenergie (wenn dein Fuß beim Gehen nur minimal über den Boden schleift, entsteht Reibungsenergie) und während du dich bewegst, entsteht hinter dir ein leichter Lufthauch. Das ist auch eine Form von Energie (könnte eventuell noch zur Schwingungsenergie zählen).
Und natürlich Wärmeenergie (wenn du etwas isst, nimmt dein Körper die Energie daraus auf um den Körper zu wärmen).
Du erwärmst damit gernigfügig die Umwelt.
Danke für die vielen Antworten! Also kann ich sagen dass ich entweder einen Teil der energie an beispielsweise andere leute "übertragen" kann indem ich sie z.B. schubse oder mit einem Flaschenzug irgendwo hoch hieve, der großteil jedoch, und falls ich niemanden schubse oder hoch hieve, die gesamte Energie, in Wärmeenergie an meine Umwelt abgegeben wird. Soweit richtig? Diese Wärmeenergie hat dann den gleichen Energiebetrag wie das ursprüngliche Butterbrot? Und diese Wärmeenergie könnte theoretisch durch thermodynamische Prozesse zu Regen, neuem Getreidewachstum und einem neuen Brot führen?