Generelles über die Lageenergie
In der Physik wird die Lageenergie als Potentielle Energie (E(pot)) bezeichnet. Körper haben auch im Ruhezustand eine bestimmte Energie, die anhängig von der Situation sehr unterschiedlich sein kann. Beispielsweise hat eine gespannte Feder sehr viel Lageenergie, deutlich mehr als eine entspannte Feder.
- Potentielle Energie wird in der Regel als E für Energie mit dem Anhang "pot" bezeichnet: E(pot). Sie ist in der Physik eine Zustandsgröße innerhalb eines Systems, die sich verändern kann und bei weiteren Berechnungen mit berücksichtigt werden muss.
- Die Potentielle Energie nimmt bei einer Bewegung oder Veränderung der Lage in der Regel ab und wird in eine andere Energie umgewandelt. Bei einem freien Fall geht die Lageenergie in kinetische Energie über.
- Bei der Stromerzeugung wird beispielsweise die Lageenergie des Wassers ausgenutzt und in elektrische Energie umgewandelt.
- Aufgrund des Energieerhaltungsprinzips verändern sich die unterschiedlichen Energien immer proportional zueinander. Die kinetische oder elektrische Energie nimmt entsprechend genau im gleichen Verhältnis zu, wie die Lageenergie durch die Veränderung der Ausgangsposition abnimmt.
Berechnen der Potentiellen Energie mit der Energieformel
- Wenn Sie eine Masse m in die Höhe bewegen möchten, müssen Sie zunächst die Gravitationskraft g überwinden. Weiterhin muss eine Gewichtskraft aufgewendet werden, diese wird als F(g) bezeichnet und setzt sich auch der Gravitationskraft und der zu überwindenden höhe zusammen: F(g) = g x h. Setzen Sie also die entsprechenden bekannten Größen in diese Formel ein.
- Die Formel, um die Lageenergie zu berechnen, lautet folgend: E(pot) = m x g x h. Hierbei ist m gleicht der Masse des zu bewegenden Körpers und h entspricht der Höhe h, die dabei überwunden werden muss. g wiederum ist die Gravitationskraft, auch als Ortsfaktor bezeichnet, mit einem fest definierten Wert von 9,81m/s². Ergänzen Sie die genutze Formel noch um die Konstante g, um die Lageenergie berechnen zu können.
Möchten Sie also die Potentielle Energie E(pot) berechnen, müssen Sie die Masse m und die Höhe h kennen. Die Gravitationskraft g ist eine Konstante, die nicht berechnet werden muss.
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