Physik, 9. Klasse/ Mechanische Energie/ Mechanische Energie

Aus Wikibooks

Wechseln zu: Navigation, Suche

Inhaltsverzeichnis


[Bearbeiten] Energie allgemein

Fällt ein Körper aus einer bestimmten Höhe herunter, so kann er einen am Boden stehenden Körper verformen.

Autokaputt.png
→ der fallende Körper M hat an dem ruhenden Körper (Auto) Arbeit (Zerstörung) verrichtet.

Definition:

Energie E ist die Fähigkeit eines Körpers Arbeit zu verrichten.

[Bearbeiten] Potentielle Energie

Definition:

Wie im obigen Beispiel hat jeder Körper aufgrund seiner Lage eine Energie: Die Lageenergie bzw. potentielle Energie Epot.
Um die Ausgangslage wiederherzustellen, muss der Körper wieder angehoben werden. An ihm muss die Arbeit W=F_G \cdot h verrichtet werden. Deshalb setzt man die Lageenergie E_{pot}=W=F_G \cdot h.
Die Lageenergie Epot eines Körpers mit der Gewichtskraft FG und der Höhe h ist:
E_{pot}=W=F_G \cdot h=m \cdot g \cdot h
Die Einheit ist Joule: [Ep] = J

[Bearbeiten] Kinetische Energie

Definition:

Die kinetische Energie Ekin oder auch Bewegungsenergie ist die Energie, die in der Bewegung eines Körpers enthalten ist. Diese Energie muss aufgewendet werden, um den Körper aus dem Ruhezustand auf die Geschwindigkeit v zu beschleunigen.
E_{kin}={1 \over 2} m \cdot v^2

[Bearbeiten] Spannenergie einer Feder

Definition:

Die Spannenergie einer Feder Esp ist die Energie, die aufgewendet werden muss, um eine Feder mit der Härte D um die Strecke s zurückzudrücken.
E_{sp}={1 \over 2} D \cdot s^2

[Bearbeiten] Energieerhaltungsgesetz

Versuch:

Ein Tennisball, der fallen gelassen wurde

Die potentielle Energie des Tennisballes wird zwar bis zum Boden abgegeben, er erhält sie aber wieder zurück, da er, vernachlässigt man die Reibung, wieder zur Ausgangshöhe zuückkehrt.

→ Die verschiedene jedenen Formen der Energie können ohne Verluste ineinander übergeführt werden:

Eab = Ezu
Persönliche Werkzeuge