Potenzielle Energie

Im Prinzip besitzt jeder ruhende massebehaftete Körper in einem Kraftfeld potenzielle Energie. Die potentielle Energie ist der kinetischen Energie (Bewegungsenergie) die das Objekt gewänne wenn der Kraft folgen d.h. sich frei bewegen könnte.

So besitzt ein Springer auf einem vor dem Absprung potentielle Energie auch ein nachdem er eine Achterbahnstrecke hinaufgezogen wurde vor der Hinunterfahrt und ein Fallschirmspringer der das Flugzeug gerade verlassen hat ebenso das in Stausee aufgestaute Wasser ehe es durch Fallrohre hinabstürzt aber die Wassertropfen die bei Regen aus den Wolken zur Erde fallen verfügen über potenzielle

Potenzielle Energie und der Energieerhaltungssatz

In einem geschlossenen System ohne Energieaustausch mit der Umgebung gilt jedem Zeitpunkt der Energieerhaltungssatz :

<math> E_{pot} + E_{kin} = {konstant}

• E _pot - Potenzielle Energie
• E _kin - Kinetische Energie

Ein alltägliches Beispiel ist die Position Objekts im Gravitationsfeld der Erde z. B. eine auf Tisch liegende Kugel. Rollt sie über den beschleunigt sie bis zum Boden d. h. kinetische Energie; bei ihrem Aufschlag wiederum wird ihre gewonnene kinetische Energie durch Reibungsverluste in Wärmeenergie umgesetzt.

Potenzielle Energie im Gravitationsfeld der Erde

<math> E_{pot} = F_{G} \cdot h m \cdot g \cdot h </math>

• F _G - Gewichtskraft
• m - Masse
• g - Fallbeschleunigung auf der Erde (9 81 m/s²)
• h - Höhe des Objektes über dem

Obige Formel gilt nur genähert weil g im Erdschwerefeld um einige Promille variiert und entspricht dabei der Formel die Hubarbeit.

Wird zum Beispiel ein Stein der 100 N um 2 m hochgehoben so an ihm die Hubarbeit 200 Nm = J verrichtet. In der somit erreichten Höhenlage der Stein nun eine potenzielle Energie in Größe nämlich E (pot) = 200 J. die Hubarbeit ist quasi in diesem Zustand Der Stein kann dann beim Loslassen und wieder Arbeit in gleicher Größe verrichten sieht einmal von der Luftreibung ab.

Potenzielle Energie einer gespannten Feder

<math> E_{pot} = {1 \over 2}\cdot \cdot s^2 </math>

• D = Federkonstante
• s = Auslenkung der Feder aus der

Siehe auch: kinetische Energie Rotationsenergie Potential

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