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Energie, Arbeit und Leistung

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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”.
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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.
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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.
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Potentielle Energie
Einheit: Newtonmeter Nm
Metermaß mit Newton-Perücke
Die potentielle Energie wird in Newtonmeter angegeben.
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Potentielle Energie
m = Masse in kg
Masse-Ass mit Kilo
m ist die Masse eines Gegenstandes.
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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.
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Potentielle Energie
h = Höhe der Auslenkung in m
Höhenreißer
h oder besser Δh (sprich “delta h”) gibt die Höhendifferenz des Körpers an. Hebe ich einen Gegenstand vom Boden auf eine 3 Meter hohe Mauer, so ist Δh = 3m.
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Potentielle Energie
E(pot) = m x g x h
Po-Arbeiter, gestreckte Arme ('='), Asse x G-Apfel x Höhenreißer
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Kinetische Energie
Kinetische Energie E(kin) = ½ × m × v²
Chinesischer, energiegeladener Mechaniker in Bewegung
Kinetische Energie ist die Bewegungsenergie, d.h. die Energie, die in der Bewegung eines Körpers steckt. Bewegt sich ein Objekt nicht, ist seine kinetische Energie 0. In der Formel zeigt sich dies an v, der Geschwindigkeit.
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Kinetische Energie
Einheit: Newtonmeter Nm
Metermaß mit Newton-Perücke
Auch die kinetische Energie wird in Newtonmeter angegeben.
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Kinetische Energie
m = Masse in kg
Halbes Masse-Ass (1/2 m)
m ist die Masse des sich bewegenden Gegenstandes.
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Kinetische Energie
v² = Geschwindigkeit²
Quadratischer Vogel Strauß
v ist die Geschwindigkeit, mit der sich der Gegenstand bewegt.
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Kinetische Energie
E(kin) = ½ × m × v²
Chinesischer Arbeiter, Arme ('=') halbes Ass x quadratischer Vogel
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Leistung
Leistung P = W / Δt
Polizist als Leistungsmesser
Wer dieselbe Arbeit in kürzerer Zeit vollbringt, der “leistet” mehr. Leistung misst Arbeit pro Zeit.
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Leistung
Arbeit W
Arbeitsinstrument: w-förmige Wasserwaage
W steht in der Physik für Arbeit (engl. work).
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Leistung
Zeit t
Stoppuhr
Um Leistung zu definieren braucht es auch eine zeitliche Dimension.
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Leistung
Einheit Watt (W)
Polizist mit Glühbirne ruft: “Watt?”
Die Leistung wird in Joule pro Sekunde, also in Watt gemessen.
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Leistung
P = W / Δt
Polizist, Wasserwaage, '/'-Symbol im Schriftzug, Uhr
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Einleitung
Geschichte
Kapitel 4
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Die Fragen sollen Dir bei der Wiederholung und dem Memorisieren des Gelernten helfen. Eine Auswertung betreiben wir nicht, Du kannst die Lösung nach jeder Frage selbst kontrollieren. Viel Spaß!
Frage 1 / 3
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Was ist die potentielle Energie?

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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”. alles anzeigen
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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. alles anzeigen
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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. alles anzeigen
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Potentielle Energie
Einheit: Newtonmeter Nm
Metermaß mit Newton-Perücke
Die potentielle Energie wird in Newtonmeter angegeben. alles anzeigen
Expertenwissen
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Potentielle Energie
m = Masse in kg
Masse-Ass mit Kilo
m ist die Masse eines Gegenstandes. alles anzeigen
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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. alles anzeigen
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Potentielle Energie
h = Höhe der Auslenkung in m
Höhenreißer
h oder besser Δh (sprich “delta h”) gibt die Höhendifferenz des Körpers an. Hebe ich einen Gegenstand vom Boden auf eine 3 Meter hohe Mauer, so ist Δh = 3m. alles anzeigen
Basiswissen
 
Extra Info / Trivia
Ein Höhenreißer ist ein Werkzeug zum Einzeichnen von z.B. Maßlinien oder Bohrpunkten auf einer Werkstückoberfläche.
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Potentielle Energie
E(pot) = m x g x h
Po-Arbeiter, gestreckte Arme ('='), Asse x G-Apfel x Höhenreißer
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Kinetische Energie
Kinetische Energie E(kin) = ½ × m × v²
Chinesischer, energiegeladener Mechaniker in Bewegung
Kinetische Energie ist die Bewegungsenergie, d.h. die Energie, die in der Bewegung eines Körpers steckt. Bewegt sich ein Objekt nicht, ist seine kinetische Energie 0. In der Formel zeigt sich dies an v, der Geschwindigkeit. alles anzeigen
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Kinetische Energie
Einheit: Newtonmeter Nm
Metermaß mit Newton-Perücke
Auch die kinetische Energie wird in Newtonmeter angegeben. alles anzeigen
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Kinetische Energie
m = Masse in kg
Halbes Masse-Ass (1/2 m)
m ist die Masse des sich bewegenden Gegenstandes. alles anzeigen
Basiswissen
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Kinetische Energie
v² = Geschwindigkeit²
Quadratischer Vogel Strauß
v ist die Geschwindigkeit, mit der sich der Gegenstand bewegt. alles anzeigen
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Kinetische Energie
E(kin) = ½ × m × v²
Chinesischer Arbeiter, Arme ('=') halbes Ass x quadratischer Vogel
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Leistung
Leistung P = W / Δt
Polizist als Leistungsmesser
Wer dieselbe Arbeit in kürzerer Zeit vollbringt, der “leistet” mehr. Leistung misst Arbeit pro Zeit. alles anzeigen
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Leistung
Arbeit W
Arbeitsinstrument: w-förmige Wasserwaage
W steht in der Physik für Arbeit (engl. work). alles anzeigen
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Leistung
Zeit t
Stoppuhr
Um Leistung zu definieren braucht es auch eine zeitliche Dimension. alles anzeigen
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Leistung
Einheit Watt (W)
Polizist mit Glühbirne ruft: “Watt?”
Die Leistung wird in Joule pro Sekunde, also in Watt gemessen. alles anzeigen
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P = W / Δt
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