Physik verstehen 2, Schülerbuch

30 2 Mechanische Energieformen 1. Was ist Energie? Das Todespendel (Abb. 30.1)  E1 Hänge einen Körper an einer Schnur oder Kette frei schwingend auf. Stelle dich seitlich zum Pendel auf und hebe es bei gespannter Aufhängung bis zu deiner Nase. Lass es dann los, ohne es anzustoßen. Der Körper schwingt zunächst von dir weg. Bleibst du ganz ruhig stehen, kommt er wieder bis zu deiner Nase und berührt diese nur ganz sanft oder gar nicht mehr. Der Körper in V1 bekommt durch das Hochheben Energie. Er kann sich nun bewegen. An der tiefsten Stelle der Pendelbewegung ist er am schnellsten. Ein Teil seiner Energie wurde in Bewegung umgewandelt. Diese Bewegungs­ energie reicht aus, um ihn wieder auf die gleiche Höhe anzuheben. Beim Zurückschwingen kommt der Körper daher wieder (beinahe) an der Nase an. Mit der Zeit scheint das Pendel Energie zu verlieren. Durch das Verformen der Schnur und durch das Reiben der Schnur an der Aufhängung und an der Luft wird ein Teil der Energie in Wärme umgewandelt. Das Pendel verliert daher an Schwung (Energie). Kugelstoßen (Abb. 30.2)  E1 Lege drei gleich große Stahlkugeln eng aneinander in eine Führungsrinne. Schnippe eine vierte Kugel gegen die Kugelreihe (a). Nur die letzte Kugel wird weggestoßen (b). Ein Körper, der hochgehoben, elastisch verformt oder beschleunigt wird, kann danach auch selbst Arbeit verrichten. Die Arbeit ist nun in ihm gespeichert – der Körper hat Energie . „Energie kann nicht erzeugt oder vernichtet werden. Sie wird nur in verschiedene Formen umgewandelt.“ Diesen „ Energieerhaltungssatz “ verdanken wir dem Arzt Julius Robert von Mayer (1814–1878,  Seite 8). 2. Welche Formen der mechanischen Energie gibt es? Die Flummischleuder (Abb. 30.3)  E1 Lege einen kleinen Gummiball auf einen größeren Ball. Lass beide zugleich auf den Boden fallen. Der kleine Ball wird beim Aufprall weggeschleudert. V1 30.1 Das Todespendel Ein Pendel wandelt Lageenergie in Bewegungsenergie um. V2 a) b) 30.2 Kugelstoßen Die Bewegungsenergie wird fast komplett durch elastische Stöße an die letzte Kugel übertragen. Energie ist die Fähigkeit, Arbeit zu verrichten . Sie kann in verschiedene Formen umgewandelt werden. M 30.4 Wenn man die Kugel fallen lässt, drückt sie den Metallbecher auf das Ei. Feder 30.5 Eine Feder speichert Spannenergie. Unruh 30.6 Die Unruh speichert Bewegungs­ energie und ist der Taktgeber der Uhr. V3 30.3 Die Flummischleuder Die Lageenergie wird beim Fallen in Bewegung umgewandelt. Dadurch verformt sich der große Ball und gibt diese Energie an den kleinen Ball weiter.  Arbeitsheft-Seite 16–17 Film fj96he Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv