Energie, Arbeit und Leistung lernen mit den Eselsbrücken von Meditricks.de

Energie, Arbeit und Leistung


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Hier eine Vorschau,
wie wir dieses Thema behandeln und wie unsere Eselsbrücken aussehen:

Energie, Arbeit und Leistung lernen mit den Eselsbrücken von Meditricks.de

Energie, Arbeit und Leistung

Inhaltliche Einleitung
Die Begriffe “Arbeit” und “Energie” sind uns aus dem Alltag bestens bekannt. In diesem Meditrick wollen wir uns damit beschäftigen, was es physikalisch bedeutet, “Arbeit” zu verrichten oder die Energie eines Gegenstands zu ändern. Hierbei werden wir zwei Energie-Formen kennen lernen: Die kinetische Energie, sprich die Energie eines bewegten Gegenstandes. Und die potenzielle Energie, sprich die Energie eines gegen die Gravitationskraft nach oben gehobenen Gegenstands. 

Basiswissen

  • Allgemeines

    Energie im Sinne der Mechanik starrer Körper

    Energiegeladener Mechaniker

    Man braucht Energie, um einen Körper in Bewegung zu bringen. Diese Energie wird in der Physik auch als „Arbeit“ quantifiziert (Arbeit = Energiemenge, die bei einem Prozess umgesetzt wird). Diese Gegebenheit merkt man am besten an der Energie/Arbeit, die man morgens aufwenden muss, um den eigenen Körper aus dem Bett zu “bewegen”.

  • Potentielle Energie

    Potentielle Energie E(pot) = m × g × h

    Energiegeladener Po-Mechaniker in der Höhe

    Die potentielle Energie eines Körpers ergibt sich aus seiner Lage im Kraftfeld der Schwerkraft. Das heißt z.B.: Je höher ein Objekt, desto gewaltiger die Wucht, mit der es auf den Boden zurückfällt. Die Formel der potentiellen Energie ist E(pot) = m × g × h.

  • Potentielle Energie

    Potentielle Energie E(pot) = Hubarbeit W(Hub)

    W-förmiger Hubtisch leistet Schwerstarbeit

    Wird eine Last gegen die Gravitationskraft nach oben gehoben, so wird Hubarbeit (WHub) an ihr verrichtet. Je mehr Hubarbeit verrichtet wird, desto mehr erhöht sich die potentielle Energie des angehobenen Gegenstandes. Die Änderung der potentiellen Energie ist dabei genauso groß wie die erbrachte Hubarbeit: Epot = WHub. Also Epot = WHub = m× g × h.

  • Potentielle Energie

    m = Masse in kg

    Masse-Ass mit Kilo

    m ist die Masse eines Gegenstandes.

  • Potentielle Energie

    g = Erdbeschleunigung (= 9,81 m/s2)

    G-Apfel (in Anlehnung an Newtons Apfel)

    g gibt die Erdbeschleunigung in m pro s im Quadrat an und beträgt 9,81m/s2.

  • ...

Expertenwissen

  • Potentielle Energie

    Einheit: Newtonmeter Nm

    Metermaß mit Newton-Perücke

    Die potentielle Energie wird in Newtonmeter angegeben.

  • Kinetische Energie

    Einheit: Newtonmeter Nm

    Metermaß mit Newton-Perücke

    Auch die kinetische Energie wird in Newtonmeter angegeben.

  • Leistung

    Einheit Watt (W)

    Polizist mit Glühbirne ruft: “Watt?”

    Die Leistung wird in Joule pro Sekunde, also in Watt gemessen.

  • ...

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