Energie als Erhaltungsgröße

Energie und Energieformen

Energie ist eine physikalische Größe. Mit Energie können Körper bewegt, verformt, erwärmt oder zur Aussendung von Licht gebracht werden. Formelzeichen: E Einheit: ein Joule (1J)

Energieformen in der Mechanik

a)Höhenenergie Die Energie, die Körper aufgrund ihrer Lage besitzen, nennt man Höhenenergie oder potentielle Energie EPot. EH = m • g • h m -> Masse des Körpers g -> Fallbeschleunigung h -> Höhe über dem Nullniveau

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.

E_B=1/2*m*v²

m=Masse des Körpers v=Geschwindigkeit des Körpers

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c)Spannenergie Die Energie, die Körper aufgrund ihrer Verformung besitzen, nennt man Spannenergie. ESp=1/2*D*s2 D=Federkonstante s=Stauchung oder Dehnung der Feder

Energie, mechanische Arbeit und Leistung

Mechanische Arbeit wird verrichtet, wenn ein Körper durch eine Kraft bewegt oder verformt wird. Formelzeichen für die mechanische Arbeit ist W

Druck

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) Druckkraft: F = p*A 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: Schweredruck: p = $\rho$*g*h 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: FA = FG bzw. FA = $\rho$*V*g 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