Im Alltag haben die Begriffe Energie und Arbeit unterschiedliche Bedeutungen. Dagegen werden sie in der Physik genau definiert. Daher ist es für Sie nicht schwierig, den Unterschied zwischen beiden zu erlernen.

Unterschied zwischen kinetische Energie und W erlernen

Die Arbeit W können Sie mit der Formel W = F * s berechnen, wenn die Kraft F und der Weg s die gleiche Richtung haben. Dabei muss die Kraft während des gesamten Weges gleich bleiben. Die Einheit für die Arbeit ist ein Joule (J), was einem Nm entspricht.
Bewegt sich ein Körper im Unterschied dazu nicht in Kraftrichtung, beispielsweise wenn Sie einen Bollerwagen mit einer Deichsel ziehen, dann muss bei der Berechnung der Arbeit der Winkel zwischen Kraft- und Wegrichtung berücksichtigt werden. Sie nutzen in diesem Fall die Formel W = F * s * cos ?.
Bremsen Sie den Wagen ab, indem Sie die Deichsel in entgegengesetzter Richtung führen, nutzen Sie die gleiche Formel, der Wert der Arbeit wird jedoch negativ.
Dadurch, dass Sie an dem Bollerwagen Arbeit verrichtet haben, ist er nun imstande, selber Arbeit zu verrichten, was bedeutet, er kann alleine weiterrollen. Diesen Vorrat an gespeicherte Arbeit nennt man Energie (E). Sie wird ebenfalls in Joule (J) berechnet.
Merken Sie sich, dass die Energie eines Körper zunimmt, wenn die Arbeit positiv ist, dagegen abnimmt, wenn die Arbeit negativ ist.
Möchten Sie die Zeit, in der eine Arbeit verrichtet wurde, berechnen, nutzen Sie die Formel für die Leistung (P). Sie lautet: P = W / t mit der Einheit Watt (W).
Bringen Sie einen Körper mit einer bestimmten Masse (m) durch eine konstante Kraft (F) auf eine Geschwindigkeit (v), so enthält dieser Körper durch diese Arbeit die Bewegungsenergie Ek. Man nennt sie auch kinetische Energie und kann durch die Formel Ek = 1/2 mv2 errechnet werden.
Die für die Geschwindigkeitsdifferenz aufgebrachte Beschleunigungsarbeit ermitteln Sie durch die Formel Wa = 1/2 m (v2 - v02), wobei v0 die Anfangsgeschwindigkeit und v die Endgeschwindigkeit ist.

So ermitteln Sie Ep und die potenzielle Energie

Im Unterschied zur kinetischen Energie befindet sich durch das lotrechte Heben eines Körpers mit konstanter Geschwindigkeit und der daraus resultierenden aufgewendeten Kraft F Lageenergie. Man nennt sie auch potenzielle Energie und kann mit der Formel Ep = mgh errechnet werden. Beachten Sie, dass bei dieser Formel g die Fallgeschwindigkeit von 9,81 m/s2 und h die Höhe ist.
Um die potenzielle Energie durch das Anheben in den Körper zu bringen, wenden Sie Hubarbeit auf, die mit der Formel Wh = mg (h - h0) errechnet wird.
Auch das Dehnen einer Schraubfeder erfordert eine Zugkraft. Die dafür aufgewendete Arbeit ist als Spannenergie in der Feder enthalten. Sie berechnen sie mit der Formel Es = 1/2 Ds2, wobei s die Strecke beschreibt, die die Feder beim Dehnen zurücklegt, und D die Federkonstante ist.
Die für das Spannen der Feder aufgebrachte Arbeit nennt man Spannarbeit und wird mit der Formel Ws = 1/2 D (s2 - s02) berechnet.
Die Berechnung der Reibungsarbeit, die bei einem gebremsten Körper aufgewendet werden muss, um ihn fortzubewegen, lässt sich durch die Formel Wr = ? Fns berechnen, wobei ? die Reibungszahl und Fn die Normalkraft ist, mit der der Körper senkrecht auf die Unterlage drückt.
Durch die Reibung entsteht durch die mechanische Energie Wärmeenergie. Beachten Sie, dass im Unterschied zu den anderen Energieformen die Wärmeenergie nicht vollständig in mechanische Energie zurück verwandelt werden kann. Bei allen anderen Energieformen gilt der Energieerhaltungssatz.


Gruß raffisworld