Weshalb ist die Höhenenergie größer als die Bewegungsenergie? Wichtig!
Muss eine Arbeit in Physik machen und komme bei dieser Frage nicht weiter bitte schnellstmögliche Antwort. Danke.
5 Antworten
Theoretisch müsste sich (bei "freiem Fall") die potentielle Energie (Höhen-/Lageernergie) vollständig in kinetische Energie (Bewegungsenergie) umwandeln, das sagt der Energieerhaltungssatz.
In der Realität gibt es aber auf der Erde keinen "freien Fall", da der fallende Körper von Luft umströmt wird. Durch die Luftreibung wird ein Teil der Energie Im Endeffekt in Wärme umgewandelt und "entweicht" so aus dem System.
Wenn man jetzt nicht nur den einfachen Fall z. B. einer Eisenkugel betrachtet, sondern einen "Flummy", so wird dieser beim Aufprall auf den Boden verformt, wandelt dabei die kinetische Energie wieder in potentielle ("Spannungsenergie") um, und durch "Entspannung" wieder in kinetische zum Flug nach oben. Bei der Verformung und durch die Reibung am Boden wird aber wieder ein Teil der kinetischen Energie in Wärme umgewandelt.
Der Energieerhaltungssatz gilt nur in "geschlossenen Systemen", lässt man aber "ganz normal" einen Gegenstand fallen, so ist das System nicht geschlossen.
Das kann ich nicht nachvollziehen, da eine bestimmte Masse im freien Fall (mit Luftwiderstand) nur eine kleinere Geschwindigkeit erreichen kann, als eine auf der Erdoberfläche mit weit höherer Geschwindigkeit bewegten gleichen Masse, z.B. ein schnelles Auto. Daher meine ich, dass das fahrende Auto eine größere Bewegungsenergie haben kann als ein Auto, das aus großer Höhe herunterfällt.
Kontext? In welcher Situation soll das so sein?
Weil sich die vorhandene Höhenenergie in Bewegungsenergie und Reibungsenergie umwandelt (Energieerhaltungssatz)
Das kann man so nicht behaupten. So ist z.B. die Höhenenergie eines Kometen beim Eindringen in die Erdatmosphäre kleiner als seine Bewegungsenergie.
Entweder hast du die Frage unvollständig wiedergegeben oder die Aussage ist so einfach nur blödsinnig.
Das stimmt nur oben, wenn die Kugel noch ruht. Wenn die Kugel unten ist, stimmt es schon wieder nicht mehr.
Bevor du nicht in der Lage bist, die Frage präzise zu formulieren, hast du das Problem auch noch nicht verstanden und kannst keine Lösung finden. Mit schlampigen Betrachtungen und Aussagen erleidet man in Physik Schiffbruch.
Beispielsweise könnte auch Energieverlust durch Reibung gemeint sein, aber hier sind nur wenige Hellseher dabei, die das ohne weitere Angaben wissen könnten.
Sorry, hatte diese Antwort nicht gelesen, bevor ich meine geschrieben habe ...
Hier gilt aber im Grunde das Gleiche wie für den von mir beschriebenen "freien Fall": Die Kugel hat auch einen Luftwiderstand, noch stärker dürfte sich aber die Reibung auf der Rollbahn auswirken - ein Teil der Lageenergie wird also auch hier in Wärme umgewandelt. Würde man ein sehr empfindliches Thermometer an die Rollbahn anschließen, könnte man eine (wenn auch geringe) Erwärmung der Bahn feststellen, wenn die Kugel darüber rollt. Wenn die Kugel dann unten ist und keine weitere Energie an die Rollbahn abgibt (und auch schon während die Kugel rollt), gibt die Bahn die Wärme an die Umgebungsluft ab und kühlt sich damit wieder ab..
Diese minimalen Temperaturänderungen lassen sich mit den üblichen Mitteln wohl kaum messen, der Energie-Verlust der Kugel ist aber durchaus nachweisbar.
Beim Rollen auf der Bahn wird auch noch ein Teil der Lageenergie in Rotationsenergie umgewandelt. Da das aber auch eine Form von Bewegungsenergie ist, weiß ich nicht, ob sich dadurch noch weitere Verluste ergeben...
Ja aber im Gleichen Versuch? Der Versuch geht um eine Kugel, die eine Bahn hinunterrollt und dann steht drann weshalb ist die Höhenenergie größer als die Bewegungsenergie :)