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- Grundkenntnisse "Mechanik"
Formel für Bewegungsenergie - einfach erklärt
- Zugegeben, Formeln in Mathematik und Physik können abschrecken, denn sie enthalten physikalische Größen oder mathematische Ausdrücke in Kurzform, sprich: als Buchstaben. Kennt man jedoch die Bedeutung der Abkürzungen, ist es ein Leichtes, mit der Formel zu arbeiten.
- Die Formel für die Bewegungsenergie lautet einfach E = 1/2 m v².
- Dabei bedeutet E die Energie des sich bewegenden Körpers oder Gegenstandes (in der Einheit J für "Joule"), m die Masse (im Alltag Gewicht genannt) des Körpers (in der Einheit kg für "Kilogramm) und v die Geschwindigkeit, mit der sich der Körper bewegt. Die Einheit der Geschwindigkeit ist hier passend zu wählen, nämlich in m/s (Meter pro Sekunde).
- Übrigens: Die "Bewegungsenergie" wird in der Physik auch "kinetische Energie" (im Gegensatz zum Beispiel zur Lage- oder potenziellen Energie) genannt.
Kinetische Energie - zwei Beispiele aus der Physik
- Wenn Fahrzeuge eine bestimmte Geschwindigkeit haben, dann haben sie auch kinetische Energie. Diese macht sich beispielsweise als Verformung bei einem Aufprall bemerkbar. Die Bewegungsenergie eines Autos (m = 900 kg) bei einer Geschwindigkeit von v = 50 km/h = 13,89 m/s (Umrechnung : 3,6!). Die kinetische Energie des Fahrzeugs beträgt nach der Formel E = 1/2 * 900 kg * (13,89 m/s)² = 86.120 J (leicht aufgerundet).
- Lässt man einen Gegenstand (beispielsweise eine Tafel Schokolade) aus einer Höhe von 1 m fallen, so geht bei diesem freien Fall die Lageenergie in Bewegungsenergie über (und macht sich auch hier beim Aufprall bemerkbar). Aus der Energiebilanz "Lageenergie" = "Bewegungsenergie" lässt sich die Geschwindigkeit der Schokolade beim Aufprall berechnen. Es gilt m*g*h = 1/2 mv². Und weiter v = Wurzel (2g*h) = Wurzel (2 * 9,81 m/s² * 1 m) = 4,43 m/s. Hier macht sich Galileis Feststellung bemerkbar: Alle Körper fallen gleich schnell (ohne Luftreibung versteht sich).
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