Energie ist eine physikalische Größe.

Mit Energie können Körper bewegt, verformt, erwärmt oder zur Aussendung von Licht gebracht werden.

Hubarbeit führt zu einer Vergrößerung der Höhenenergie. Die Formel hierzu ist :

a)Höhenenergie

Die Energie, die Körper aufgrund ihrer Lage besitzen, nennt man Höhenenergie E_H oder potentielle Energie E_Pot.

Beispiel: Ein Körper der Masse 250g befindet sich 1,0m über dem Boden. Welche Höhenenergie bezüglich des Bodens hat er?

Gegeben: m=250g ; h=1,0m ; g=9,81 m/s²

Gesucht: E_H

Lösung: EH=m*g*h
        EH=250g*1,0m*9,81m/s²
        EH=2,5J

b)Bewegungsenergie

Die Energie, die Körper aufgrund ihrer Geschwindigkeit besitzen, nennt man Bewegungsenergie oder kinetische Energie E_kin.

Beispiel:

Wieviel kinetische Energie hat ein Radfahrer (m=80kg), wenn er 10km/h schnell ist?

Geg.: m=80kg ; v=10km/h

Ges.: E_kin

Lsg.: E_kin=1/2*m*v²

                    =1/2*80kg*(10km/h)²
                    =40kg*(1000m/3600s)²
                    =40kg*(1/3,6)²*m²/s²
                    =40*1/3,6²*kg*m²/s²
                    =308J
                    =0,31kJ

c)Spannenergie

Die Energie, die Körper aufgrund ihrer Verformung besitzen, nennt man Spannenergie.

ESp=ּDּs2

Beispiel:

Eine elastische Stahlfeder (D= 40 N/m) wird 20cm auseinander gezogen. Welche Spannenergie steckt nun in der Feder?

Geg.: D=40N/m; s=20cm

Ges.: E_sp

Lsg.: E_sp=1/2ּDּs²

     =1/2ּ40N/mּ(20cm)²
     =1/2ּ40N/mּ(0,2m)²
     =0,8N

Mechanische Arbeit wird verrichtet, wenn ein Körper durch eine Kraft bewegt oder verformt wird.

Formelzeichen für die mechanische Arbeit ist W

die mechanische Arbeit W ist immer die Änderung einer Energie ΔE

In einem abgeschlossenem System gilt:

• Der Druck gibt an, mit welcher Kraft F ein Körper senkrecht auf eine Fläche A wirkt.
  • Wenn eine Kraft von 1N (Newton) auf 1m² wirkt, beträgt der Druck 1Pa (Pascal)

• Der Druck eingeschlossener Flüssigkeiten ist überall gleich groß. Er wirkt nach allen Seiten.
  • In Flüssigkeiten wirkt infolge der Gewichtskraft der Flüssigkeit ein Druck, der Schweredruck genannt wird. Für ihn gilt:

Befindet sich ein Körper in einer Flüssigkeit oder einem Gas, so wirkt auf ihn eine Auftriebskraft, die immer entgegengesetzt zur Gewichtskraft gerichtet ist.

• Die auf einen Körper wirkende Auftriebskraft ist gleich der Gewichtskraft der verdrängten Flüssikeit bzw. des verdrängten Gases:

Die Einheit Pascal kommt von dem Wissenschaftler bzw. Physiker Blaise Pascal.

Hier siehst du noch einige Aufgaben und Versuche zum Thema Druck: Leifi-Seite_Druck