Was ist der Unterschied zwischen Kraft und Energie?
5 Antworten
Du müsstest genauer fragen, wenn du mit all den Antworten nicht zufrieden bist.
Das ist ein RIESENgebiet. Ich versuche mal nur einen Teilaspekt in einfachen Worten zu beleuchten:
- "Enerige" ist ja physikalisch fast gleichbedeutend wie "Arbeit" (Arbeit sieht man meist, Arbeit ist ein Prozess, Energie sieht man nicht immer, Energie ist eher ein Zustand).
- Aus Kraft wird nur dann Energie, wenn diese Kraft etwas "anrichtet" oder bewegt. Wenn sie Arbeit verrichtet. Also wenn dank ihr z.B. eine Strecke zurückgelegt, ein Gewicht gehoben oder ein Rad gedreht wird.
- Kraft allein ist noch keine Energie. Die Kraft kann ewig aufrechterhalten bleiben, wenn das System statisch ist und sich nicht bewegt. Beispiele, die Kraft "haben", aber (noch) keine Energie umsetzen: Gespanntes Gummiseil, zusammengedrückte Feder, aufgehängtes Gewicht, Magnet "klebt" an der Magnetwand
- Umgekehrt braucht es Energie, um bestimmte Kräfte aufzubauen, dabei wird aber eben meist ein Weg zurückgelegt; die Energie oder Arbeit wird nur während des Prozesses der Aufbaus der Energie benötigt, danach nicht mehr. Beispiel:
- Aufziehen einer Uhr, Spannen einer Feder: Hierzu muss ein Weg zurückgelegt werden, danach ist die Feder gespannt.
Ja, theoretisch auf ewig. Ausser die mechanische Spannung im Material baut sich mit der Zeit durch Materialermüdung oder Oxidation ab.
Eine Kraft ist definiert als Masse mal Beschleunigung. Sie gibt an, wie stark eine Masse m beschleunigt wird, wenn diese Kraft wirkt. Also:
F = a m
Wenn verschiedene Kräfte wirken, musst du die Summe aller wirkenden Kräfte berücksichtigen, wenn du die Beschleunigung berechnen willst.
Es gibt verschiedene Energieformen. Im Zusammenhang mit der Kraft sind die folgenden zwei wichtig:
kinetische Energie = Bewegungsenergie = m v^2 : 2
Die kinetische Energie ist das Integral der Kraft über einen bestimmten Weg. Wenn du also eine Masse mit konstanter Kraft F entlang einem Weg s ziehst, brauchst du die Energie E = F s
Dabei zählt nur der Anteil der Kraft, der in Wegrichtung zieht.
potentielle Energie = Lageenergie = mgh (im Gravitationsfeld der Erde)
mg ist hier die Erdanziehungskraft. h ist die Höhe, von der du die Masse m herunter fallen lässt. Während die Masse fällt, wird die potentielle Energie in kinetische Energie umgewandelt.
Andere Energieformen sind z.B.: Wärmeenergie, Spannungsenergie, Strahlungsenergie, Ruheenergie einer Masse gemäss E=mc^2.
Die verschiedenen Energieformen können ineinander umgewandelt werden. Aber die Gesamtenergie bleibt in einem abgeschlossenen System immer gleich (Energieerhaltungssatz). Die Kraft bleibt dagegen nicht erhalten.
Eine andere wichtige Grösse, die erhalten bleibt, ist der Impuls:
p = mv
Dieser ist das Integral der Kraft über die Zeit.
Eine Kraft kann man mit einem Hebel beliebig vervielfachen - die Energie nicht, als Erhaltungsgröße wird sie nicht mehr oder weniger.
Kraft ist eine vektorielle Größe - sie hat einen Betrag und eine Richtung. Energie hat nur einen Betrag.
Kraft steht im Zusammenhang mit Physik und Technik für: Kraft, eine physikalische Größe. Grundkräfte der Physik, die fundamentalen physikalischen Wechselwirkungen.
Energie ist eine fundamentale physikalische Größe, die in allen Teilgebieten der Physik sowie in der Technik, Chemie, Biologie und der Wirtschaft eine zentrale Rolle spielt. Ihre SI-Einheit ist Joule. Energie ist die Größe, die aufgrund der Zeitinvarianz der Naturgesetze erhalten bleibt.
Vielen Dank für Dein Verständnis.
Klara vom gutefrage Support
Absolut verständlich - oder auch nicht. Wo sind da die Unterschiede aufgelistet??
PS: Danke an Wikipedia.
Kraft hat eine Richtung, Energie ist ein Skalar, Kraft kann nicht gespeichert werden, Energie aber schon. Um deine Energie zu ändern kann Kraft verwendet werden, Energie ist eine Erhaltungsgröße, Kraft nicht
Soll dass heißen eine gespannte Feder würde über Urzeiten hinweg in einem isolierten System diese Energie speichern?