Physik: kinetische und potenzielle Energie?
Hallo :) Irgendwie verstehe ich das gerade nicht...^^ Kann mir wer helfen?
Danke im Voraus :)
„Vergleichen“ Sie kinetische und potenzielle Energie für v = 115 km/h.
„Vergleichen“ Sie kinetische und potenzielle Energie für h = 35 m.
4 Antworten
Bei kinetischer Energie gilt:
Bei potentieller Energie gilt:
Definiert man das Potential so, dass bei h = 0m auch die potentielle Energie 0 Joule ist, hat sie natürlich bei 35m einen viel größeren Wert. Man sieht klar: Sie hängt nicht von der Geschwindigkeit v des Körpers ab. Bei v = 115 km/h, was ca. 32 m/s entspricht hat die kinetische Energie einen relativ hohen Wert (sie hängt ja auch von der Geschwindigkeit ab).
Es gilt des Weiteren grundlegend der Satz von Energieerhaltung in abgeschlossenen Systemen und diese beiden Energieformen, die ineinander umgewandelt werden, folgen folgendem Prinzip:
Ich habe einen Körper auf 35m Höhe und halte ihn noch fest. Seine Geschwindigkeit beträgt logischerweise 0 m/s, dann lasse ich ihn fallen und er bewegt sich, also v größer 0 m/s dabei wird der Körper immer schneller und erreicht seine maximale Geschwindigkeit vmax kurz vor dem Aufprall am Boden.
Epot (potentielle Energie) war zunächst riesig, wurde aber mit zunehmender Geschwindigkeit kleiner und irgendwann vollständig (idealisiert betrachtet) in kinetischer Energie umgewandelt. Umgekehrt funktioniert das natürlich auch.
Also ich bin ziemlich davon überzeugt, dass du Informationen verschweigst, also worum es sich im konkreten Fall handelt. Wenn du diese vermutlich fehlende Information selber nicht beachtest, kannst du dementsprechend auch die Aufgabe nicht verstehen und lösen.
„Vergleichen“ Sie kinetische und potenzielle Energie für v = 115 km/h.
Das ist überhaupt nicht möglich, sofern nicht angegeben wird, auf welche Höhe diese Geschwindigkeit vorliegt. Um eine potenzielle Energie berechnen zu können, ist immer eine Höhenangabe erforderlich. Die liegt hier aber nicht vor.
Man könnte allerhöchstens die kinetische Energie im ersten Fall mit der potenziellen Energie im zweiten Fall vergleichen.
Dann wäre:
115 km/h = 32 m/s
Ekin = m/2 * v^2 = m * 512 m^2/s^2
Epot = m * g * h = m * 10m/s^2 * 35 m = m * 350 m^2/s^2
Ergebnis: die kinetische Eergie ist im ersten Fall deutlich größer als die potenzielle Energie im zweiten Fall.
Bei der ersten Situation ist die kinetische Energie groß und die potentielle Energie klein.
Bei der zweiten Situation genau anders herum.
Die kinetische Energie ist sozusagen Bewegungsenergie und die potentielle Energie ist vorhanden, wenn "die Möglichkeit besteht", also etwas in die Höhe gezogen wurde und nun herunterfallen kann. Wenn das Objekt oben ist, besitzt es potentielle Energie. Während des Fallens wird diese in kinetische Energie umgewandelt und wird zu 0.
Im ersten Fall fehlt jede Angabe zu potentieller Energie. Desahlb ist kein Vergleich möglich.
Ähnlich im zweiten Fall, wo jede Angabe zu kinetischer Energie fehlt.