Energie
Definition:
Körperliche Arbeit kann in verschiedenen Formen gespeichert werden:
Elastische Energie
Beispiele:
• einen Wecker aufziehen
• eine Feder spannen
• Bogen spannen
• eine Knete auseinander ziehen
Die verrichtete Arbeit wird in der Feder als elastische Energie gespeichert.
Potentielle Energie – Lageenergie
Beispiele:
• ein liegender Schlüssel
• der Stausee
Die verrichtete Arbeit Anhebearbeit wird als potentielle Energie gespeichert.
Berechnung: wie Anhebearbeit
Kinetische Energie – Bewegungsenergie
Beispiele:
• ein fliegendes Flugzeug
• eine rollende Kugel
• ein fallender Schlüssel
Ein einmal beschleunigter Körper hat kinetische Energie, er bewegt sich.
Weitere Energieformen:
Energie kann nicht vernichtet werden!
Definition:
Körperliche Arbeit kann in verschiedenen Formen gespeichert werden:
Elastische Energie
Beispiele:
• einen Wecker aufziehen
• eine Feder spannen
• Bogen spannen
• eine Knete auseinander ziehen
Die verrichtete Arbeit wird in der Feder als elastische Energie gespeichert.
Potentielle Energie – Lageenergie
Beispiele:
• ein liegender Schlüssel
• der Stausee
Die verrichtete Arbeit Anhebearbeit wird als potentielle Energie gespeichert.
Berechnung: wie Anhebearbeit
Kinetische Energie – Bewegungsenergie
Beispiele:
• ein fliegendes Flugzeug
• eine rollende Kugel
• ein fallender Schlüssel
Ein einmal beschleunigter Körper hat kinetische Energie, er bewegt sich.
Weitere Energieformen:
- Wärmeenergie
- Solarenergie, Sonnenergie
- Elektrische Energie
- Rotationsenergie
- Druckenergie
- Kernenergie usw.
Energie kann nicht vernichtet werden!
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Energieumwandlung am Beispiel von Wasserkraft:
Die Sonne hat Strahlen (Strahlungsungsenergie), die zu Wärme führt. Wärmeenergie wird zu Bewegungsenergie und Wasserdampf steigt auf. In der Wolke wird sie gelagert (Lageenergie). . Sobald das Wasser zu fallen beginnt, wird aus potenzieller Energie kinetische Energie. Im See lagert sich das Wasser wieder und beim fliessen bewegt sich das Wasser (Bewegungsenergie). Wenn das Wasser auf die Turbine trifft, rotiert sich die Turbine (Rotationsenergie), aus der der Generator Strom (elektrische Energie) macht. Danach fliesst das Wasser wieder ins Meer und es fängt alles von neu an. |
In einem Zügelunternehmen arbeiten zwei Mitarbeiter. Beide tragen Bücherkisten von 50 kg in den dritten Stock (h = 10 m). Beide verrichten dabei eine Arbeit von 5000 J, ganz egal wie lange sie dafür brauchen.
Der eine Mitarbeiter befördert pro Stunde 15 Kisten, der andere nur 10. Unser Gefühl sagt uns, der eine Arbeiter sei leistungsfähiger, weil er für die Beförderung von gleich vielen Kisten weniger Zeit braucht.
P1 = m·g·s/t = 15·50kg · 9.81 · 10m/ 3600 s = 20.4375
P2 = m·g·s/t = 10·50kg · 9.81 · 10m/3600 s = 13.625
Der eine Mitarbeiter befördert pro Stunde 15 Kisten, der andere nur 10. Unser Gefühl sagt uns, der eine Arbeiter sei leistungsfähiger, weil er für die Beförderung von gleich vielen Kisten weniger Zeit braucht.
P1 = m·g·s/t = 15·50kg · 9.81 · 10m/ 3600 s = 20.4375
P2 = m·g·s/t = 10·50kg · 9.81 · 10m/3600 s = 13.625