Feynmans Lecture über "Conservation of Energy"

pfuilsy · Anmeldungsdatum: 14.05.2020 Beiträge: 1

Meine Frage:
Hallo zusammen,
Ich lese gerade "Six Easy Pieces" von Richard P. Feynman (auf Englisch) und bin gerade in Kapitel 4 über "Conservation of Energy" (Link zur Web Version ganz unten), allerdings habe ich große Probleme bei 4-2 "Gravitational potential energy". Und zwar verstehe ich die Kernaussagen aber nicht die Beispiele und Details.
Die Passagen, die ich nicht verstehe sind "Consider... three"(2. & 3. Absatz); Alles ab "It is a very beautiful line of reasoning..."

https://www.feynmanlectures.caltech.edu/I_04.html

P.S Falls ich meine Frage nicht genau genug gestellt hab, fragt einfach nach.

Meine Ideen:
Ich denke ich weiß, was mit "reversible" und "perpetual motion" gemeint ist.(Kurzgesagt heißt "reversible" 100% Effizienz und "perpetual motion" heißt, dass man eine Kraft ausübt mit Energie, die nicht hineingesteckt wurde.) Wie gesagt ich verstehe nur die details nicht.

Nils Hoppenstedt · Anmeldungsdatum: 08.01.2020 Beiträge: 2143

Vielleicht hilft es, sich erst mal die Begriffsdefinitionen klar zu machen:

Reversibel:
Eine Maschine ist reversibel, wenn sie nach einem Arbeitszyklus wieder in ihren Ursprungszustand versetzt werden kann, ohne dass die Maschine oder ihre Umgebung eine Änderung erfahren hat.

Perpetual motion machine: (ich weiß leider keine gute deutsche Übersetzung)
Das ist einfach eine Maschine, die den Energieerhaltungssatz nicht verletzt. Im Falle der Hubmaschine bedeutet das konkret, dass nach einem Arbeitszyklus, also wenn sich die Maschine wieder in ihrem Ausgangszustand befindet, kenne Netto-Hubarbeit verrichtet worden sein kann.

In dem Absatz "Consider..." wird nun gezeigt, dass von allen Hub-Maschinen, die reversiblen die effizientesten sind. Das heißt, dass die reversiblen Hub-Maschinen eine Masse am höchsten heben können.
Das Argument geht so: angenommen es gäbe eine Maschine, die einen höheren Wirkungsgrad hat, dann könnte man sie mit einer reversiblen Maschine so kombinieren, dass dieses Gespann nach einem Arbeitszyklus eine Netto-Hubarbeit verrichtet hat. Die so kombinierte Maschine ist also eine "Perpetual motion machine". Da ausgeschlossen wurde, dass es so eine Maschine gibt, folgt, dass keine Hub-Maschine eine Masse höher heben kann als eine reversible Maschine.

Im nächsten Abschnitt wird dann mit dem gleichen Argument gezeigt, dass alle reversiblen Hub-Maschinen eine Masse exakt gleich hoch heben.

Viele Grüße,
Nils