Die wollen dir vermitteln, dass Ekin und Epot aufs gleiche hinausläuft. E ist die Energie, wird auch in Joule [J] gespeichert. Epot ist die potentielle Energie die ein Gegenstand haben kann. (+ Schwerkraft g) Wenn du zum Beispiel an deinem Schreibtisch sitzt und dir fällt der Stift auf den Boden, dann hat der Stift seine potentielle Energie freigesetzt. Ekin ist wiederum die Energie die aufgebracht werden muss, um etwas zu verschieben oder anzuheben.
Verschiebst du es horizontal, zum Beispiel deinen Schubkasten, brauchst du dafür einerseits eine bestimmte Energie [J], um nur den Schubkasten zu bewegen. Angenommen die Schubkastenführung wäre magnetisch am schweben, dann brauchst du nur die Ekin Energie. Da du aber noch die Reibung berücksichtigen musst, addiert sich Ereib zu Ekin. Du kannst das in Newton [N] (F1+F2) berechnen, oder Joule [J] (Ekin + Ereib) Joule ist immer die Energie, Newton hingehen beschreibt die Kraft. Celsius/Kelvin die Temperatur usw.
um Ekin zu berechnen kannst du das mit Ekin = 1/2 * m * v² machen m = Masse in kg und v = Geschwindigkeit zum Quadrat. Um den Stift vom Boden auf den Tisch zu legen musst du Bewegungsenergie (auch kinetische Energie genannt) erzeugen und zwar vertikal zum Boden. Dafür hast du zum einen das Gewicht von dem Stift (in kg), als auch die Geschwindigkeit v (v = s/t) (s= sekunden, t= time) und weil das noch nicht reicht, musst du die Schwerkraft dazu auch noch überwinden. Gravitationskraft (Schwerkraft) = von 9,81m/s2. 9,81m/s2 sind auch 9,81Nm oder 9,81J
mit anderen Worten, dass was der Stift an Epot für eine Energie beim herunterfallen freigesetzt hat muss gleich der Energie sein, die du aufwenden musstest, um den wieder hochzuheben. Ekin = Epot. Epot kannst du manchmal nicht berechnen, aber Ekin halt oder umgekehrt und wenn man weiß das Epot und Ekin gleich sind, kannst du Epot bestimmen.
Deine 5kg Masse zum Beispiel; Von 0m auf 3m (den halben Meter habe ich mal abgezogen) Würde ich jetzt rechnen Ekin = 1/2 * m * v² in [N]
Was haben wir:
m = 5kg
v² = ?;
und 1/2 sind 0,5.
Geschwindigkeit kenne ich nicht, kann mich auch auf dem Kopf stellen oder Stoffi fragen (Spitzname von einem Bekannten von mir mit Doktor in theoretischer Physik), oder wir nehmen einfach
Epot (weil Ekin = Epot = m * g * h) m = 5kg, = 9,81m2/s2, h = 3m
ergibt 5*9,81*3 = 147,15 J
Warum [J]? 5kg * 9,81(g oder m/s²) * 3m = kg * m²/s² (1J = kg*m2/s2)
Mit Ekin kannst du auch die notwendige Motorleistung eines Elektromotors berechnen, wenn du dich mal fragen solltest, wofür man das später im Berufsleben brauchst.
Warum man Bücher immer so kompliziert machen muss, ist mir nicht bekannt.
dieses Δs nennt man übrigens Delta s. Ist nichts anderes als die Summe der benötigten Strecke. Als Beispiel: s1= 10m. s2 = 30m. Δs = 20m.
