Die kinetische Energie

Wie wandelt sich gespeicherte Energie in Bewegung um?

Grundlagen Umwandlung in Bewegung
Gespeicherte Energie, z.B. chemische Energie beim Motor oder einfach nur die Lageenergie einer Tasse auf einem Tisch kann unter geeigneten Bedingungen in Bewegung umgewandelt werden (Der Motor kann ein Fahrzeug antreiben oder die Tasse fällt herunter).
Man spricht dann von der Umwandlung gespeicherter Energie in Bewegungsenergie oder von potentieller Energie in kinetische Energie.
Außer der einfachen Bewegung kann auch eine Drehbewegung entstehen.

Die wichtigsen Gleichungen in diesem Zusammenhang sind:

${W_{\mathrm{kin}}=\raisebox{1ex}{$1$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$2$}\right.\mathrm{mv}}^2$(kinetische Energie) $W_{\mathrm{rot}}=\raisebox{1ex}{$1$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$2$}\right.I{\omega }^2$ (Rotationsenergie)

$W_{\mathrm{pot}}=\mathrm{mgh}$ (Energie der Lage)

Versuch 1) Beschleunigung eines Wagens mit einer Masse Ein Wagen hängt an einer Schnur, an der über eine Rolle eine Masse befestigt ist. Lässt man die Masse los, beschleunigt der Wagen. Sobald die Masse eine definierte Strecke abgesackt ist, fängt man sie auf und misst mit einer Stoppuhr (besser mit einer Lichtschranke) die Geschwindigkeit. Dieser Versuch lässt sich gut für verschiedene Beschleunigungsmassen, verschiedene Wagenmassen und verschiedene Höhen der Beschleunigungsmasse variieren Führe eine Versuchsreihe durch und bestätige den Zusammenhang zwischen kinetischer und potentieller Energie

Versuch 2) fallende Masse Eine Masse wird senkrecht fallen gelassen. in verschiedenen Höhen wird mit einer Lichtschranke die Geschwindigkeit bestimmt. Zeigen Sie auch hier den Zusammenhang zwischen potentieller und kinetischer Energie. Dieser Versuch kann mit verschiedenen Massen durchgeführt werden. Überraschenderweise spielt das aber für das Ergebnis keine Rolle! Der Grund dafür wird leicht klar, wenn man die Gleichungen für die Lageenergie und die Bewegungsenergie gleich setzt.

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