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Energieerhaltung und die Goldene Regel der Mechanik

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Physics

University, School

Carl-Bosch-Schule

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Kraftumformende EinrichtungenDi­e Goldene Regel der Mechanik und der Hebel Inhaltsverzeich­nis Kraftumformende Einrichtungen Definition und Verwendungszwec­k..­....2 Goldene Regel der Mechanik.......­. 2 Hebel..........­...­.....2-4 geneigte Ebenen.........­... ..5-6 Flaschenzug/Rol­len­........­.. ..6-7 Rechenaufgabe für den Hebel Rechenweg......­...­......7-­8 Antwort........­...­.......8 Vergleich......­...­.......8 Goldene Regel der Mechanik auf idealen und realen Einrichtungen..­...­........­.....9…

Physik Referat

Energieerhaltung und die Goldene Regel der Mechanik


Was ist Energie? – Energie ist etwas, das nicht verloren geht. Energie kann man nicht sehen, hören, schmecken, riechen oder fühlen. Was wir „mitbekommen“ ist die Auswirkung der Energie. Im Physikalischen Sinne, kann Energie nicht verloren gehen. Wenn man von „Energieverbrauch“, “Energieverschwendung“ oder „Energiesparen“ spricht, meint man den Verlust von technisch leicht nutzbaren oder Biologisch nutzbaren Energieformen.

Z.B. Wenn ein Fahrzeug wandelt chemische Energie in Bewegungs- und Thermische Energie um. Da Erdöl nicht regenerierbar ist, spricht man von einem Energieverlust in dem Sinne, dass diese spezielle Form chemischer Energie mit niedriger Entropie z.B. für zukünftige Generationen oder für andere Zwecke verlorengeht.

Energie ist eine Erhaltungsgröße, d.h. sie geht auch nach einer gewissen Zeit nicht verloren. Dies nennt man den Erhaltungssatz. Darum geht es auch in der Goldenen Regel der Mechanik. Die besagt, dass was an Kraft gewonnen wird, geht an Weg verloren.

ohne Flaschenzug
W
1  =  Fs1 • s1  =  100 N • 4 m  =  400 J

mit Flaschenzug (N = 4m )
W
2  =  Fs2 • s2  =  25 N • 16 m  =  400 J


Was benötigt man zum Arbeiten?

Was passiert mit der Energie, wenn die
Arbeit verrichtet ist?

Nur wer von oben kommt wird schnell!

Man braucht Lageenergie WLE, um Beschleunigungsarbeit WBA verrichten zu können!

Aus Lageenergie WLE wird durch Beschleunigungsarbeit WBA Bewegungsenergie WBE.

WLE WBE

Nur wer zuvor den Bogen spannt kann den Pfeil beschleunigen und hoch schießen.

Man braucht Spannenergie WSE, um Beschleunigungsarbeit WBA bzw. Hubarbeit EHA verrichten zu können!

Aus Spannenergie WSE wird durch Beschleunigungsarbeit WBA bzw. Hubarbeit WHA, Bewegungsenergie WBE bzw. Lageenergie WLE.

W
SEWBE + WLE

Nur wer zuvor die Batterie lädt kann den Elektromotor die Last heben lassen!

Man braucht elektrische Energie WEE, um Hubarbeit verrichten zu können!

Aus elektrischer Energie WEE wird durch Hubarbeit Lageenergie WLE.

W
EE WLE

Nur wer zuvor schnell war, kann das Auto verformen ;) !

Man braucht Bewegungsenergie WBE, um Verformungsarbeit WVA verrichten zu können!

Aus Bewegungsenergie WBE wird durch Verformungsarbeit WVA Wärmeenergie Q.

W
BE Q

Nur wer zuvor das Wasser erhitzt hat kann die Dampflok antreiben!

Man braucht Wärmeenergie Q, um Beschleunigungsarbeit WBA verrichten zu können!

Aus Wärmeenergie Q wird durch Beschleunigungsarbeit WBA Bewegungsenergie WBE.

Q W
BE

Es gibt folgende m.....[read full text]

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