Heben ohne Arbeit am System?

Question

Folgende Aufgabenstellung:
Ich habe eine Hantel mit der Gesamtmasse = 150kg, welche aus 2 Massepunkten und einer masselosen Stange besteht. Diese Hantel hat einen Durchmesser von 1,3m
Wie hoch kann die Hantel mit der Energie 78,19Nm gehoben werden, wenn beide Massepunkte auf der selben Höhe bleiben sollen. 
5,31cm ;)
Jetzt aber zu dem Teil der mir Probleme macht:
Wenn die Hantel bereits in einer Höhe h0 >> d über dem Erdboden gehalten wird, sodass sich beide Massepunkte auf der ursprünglichen Höhe h0 befinden, wie viel höher als h0 kann ein einzelner Massepunkt gehoben werden, ohne Arbeit am System zu verrichten?

Answer 1

Hallo,

ich setze mal voraus, das die Gesamtmasse gleichmäßig auf die beiden Massepunkte verteilt ist, der Schwerpunkt also in der Mitte liegt.

Wenn man die Mantel um den Schwerpunkt dreht, wird keine Arbeit verrichtet. Man kann also jeweils einen der Massenpunkte um d/2 = 0,65 m ohne Arbeit am System anheben.

Gruß Wolfgang