Wann kann man Ekin = Epot setzen?
Hi Leute, die Frage ^ steht oben! Ekin = kinetische Energie Epot = Höhenenergie Danke schonmal im Vorraus yihana :)
4 Antworten
Der Energieerhaltungssatz gilt immer dann, wenn zwischen den zwei betrachteten Zeitpunkten keine Energie durch Umwandlung in andere Energieformen (z.B. in Wärme durch Reibung) verlorengeht.
Es hat mit der Energieerhaltung zu tun: Wenn du zum Beispiel einen Ball nach oben wirfst, dann ist die Energie des Balles an beliebigen zwei Zeitpunkten gleich:
E_1 = E_2
Seine Energie setzt sich ja aus potenzieller und kinetischer Energie zusammen, also:
E_1,kin + E_1,pot = E_2,kin + E_2,pot
Das ist die Gleichung, die auf alle Fälle gilt, zumindest wenn die Energie nicht durch Reibung oder ähnliche Effekte verloren geht. Zu beiden Zeitpunkten hat der Ball sowohl kinetische als auch potentielle Energie und in Summe ist seine Gesamtenergie immer gleich.
Man kann aber jetzt ganz bestimmte, besonders schöne Zeitpunkte wählen. Zum Beispiel kann man den ersten Zeitpunkt wählen, wenn der Ball ganz unten ist und seine potentielle Energie also Null ist: E_1,pot=0. Und den zweiten kann man wählen, wenn er ganz oben ist und gerade am Umkehrpunkt seiner Bahn hängt, dort ist seine kinetische Energie für einen Augenblick Null: E_2,kin=0.
Insgesamt also: E_1,kin + 0 = 0 + E_2,pot
oder E_1,kin = E_2,pot, das heißt, die kinetische Energie unten ist gleich der potenziellen Energie oben.
In der Physik macht man es sehr häufig, dass man gerade solche Zeitpunkte betrachtet, wo die Gleichungen besonders einfach werden, sodass man die kompletten Gleichungen gar nicht erst hinschreibt, sondern direkt schreibt E_pot = E_kin und sich einfach dazudenkt, auf welchen Zeitpunkt die jeweilige Energie sich bezieht.
Das kann man z.B. dann tun, wenn man davon ausgehen kann, daß Ekin vollständig in Epot umgewandelt wird (z.B. beim senkrechten Wurf), oder umgekehrt Epot in Ekin (z.B. beim senkrechten freier Fall).
Wenn die "Geschwindigkeitsenergie" gleich der Potentiellen Energie ist. Bei einem Falleneden Ball wäre es irgendwann zwischen loslassen und Aufprall.