Angenommen, ich habe eine Rakete, die eine Kraft ausübt (mit vernachlässigbaren Massenverlusten), die die nach unten gerichtete Schwerkraft aufhebt. Natürlich könnte sich meine Rakete mit konstanter Geschwindigkeit bewegen (Luftwiderstand ignorieren) oder überhaupt nicht. Noch scheint nichts faul zu sein, aber was ist damit: Offensichtlich wird keine Arbeit geleistet, aber es wird immer noch Energie aufgewendet, um die Rakete an Ort und Stelle zu halten. Wie kann man also die aufgewendete Energie finden (bitte keine Antworten der Form: Bindungsenthalpien von Brennstoff etc., dafür gibt es sicher eine Erklärung in der Newtonschen Kinematik/Energetik)?
Denn wenn wir versuchen, die Formel zu verwenden , Dann könnte Null oder irgendetwas anderes sein, was uns nichts Nützliches sagt. Ein anderes ähnliches Szenario wäre das von zwei Raketen, die Kräfte in entgegengesetzte Richtungen ausüben, es wird eindeutig Energie verbraucht, aber keine Arbeit, also was tun?
Bei einem normalen Raketentriebwerk geht die Leistung auf zwei Dinge: Aufheizen des Abgases von der Temperatur, bei der es in der Rakete gespeichert wurde, und auf die kinetische Energie des Abgases. Schließlich wird diese kinetische Energie in Reibung mit der Atmosphäre und dem Boden zerstreut und verwandelt sich dann ebenfalls in Wärme.
Es wird gearbeitet, nur nicht an dem, was Sie wollten.
Offensichtlich wird nicht gearbeitet,
Dies ist der Fehler in Ihrer Argumentation, da tatsächlich gearbeitet wird .
Vergessen Sie nicht, dass beim Betrieb des Raketentriebwerks Masse beschleunigt und aus dem Triebwerk ausgestoßen wird .
Sie denken nur an die eigentliche Rakete , aber die mit Treibstoffen beladene Rakete bildet ein System mit einem Massenschwerpunkt.
Wenn Sie also den Schwerpunkt des Raketen-/Antriebs-/Abgassystems betrachten , werden Sie feststellen, dass es beschleunigt wird und somit Arbeit geleistet wird .
Nick T
Knzhou