Energie ist eine physikalische Größe.

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

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.: Esp
Lsg.: Esp=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:

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

• 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