Die Formel für die Bewegungsenergie kann im Prinzip in jeder Formelsammlung gefunden werden. Aber wie wird sie auf ein physikalisches Problem richtig angewendet?

Formel für Bewegungsenergie - einfach erklärt

Zugegeben, Formeln in Mathematik und Physik können abschrecken, denn sie enthalten physikalische Größen oder mathematische Ausdrücke in Kurzform, sprich: als Buchstaben. Kennt man jedoch die Bedeutung der Abkürzungen, ist es ein Leichtes, mit der Formel zu arbeiten.
Die Formel für die Bewegungsenergie lautet einfach E = 1/2 m v².
Dabei bedeutet E die Energie des sich bewegenden Körpers oder Gegenstandes (in der Einheit J für "Joule"), m die Masse (im Alltag Gewicht genannt) des Körpers (in der Einheit kg für "Kilogramm) und v die Geschwindigkeit, mit der sich der Körper bewegt. Die Einheit der Geschwindigkeit ist hier passend zu wählen, nämlich in m/s (Meter pro Sekunde).
Übrigens: Die "Bewegungsenergie" wird in der Physik auch "kinetische Energie" (im Gegensatz zum Beispiel zur Lage- oder potenziellen Energie) genannt.

Kinetische Energie - zwei Beispiele aus der Physik

Wenn Fahrzeuge eine bestimmte Geschwindigkeit haben, dann haben sie auch kinetische Energie. Diese macht sich beispielsweise als Verformung bei einem Aufprall bemerkbar. Die Bewegungsenergie eines Autos (m = 900 kg) bei einer Geschwindigkeit von v = 50 km/h = 13,89 m/s (Umrechnung : 3,6!). Die kinetische Energie des Fahrzeugs beträgt nach der Formel E = 1/2 * 900 kg * (13,89 m/s)² = 86.120 J (leicht aufgerundet).

Lässt man einen Gegenstand (beispielsweise eine Tafel Schokolade) aus einer Höhe von 1 m fallen, so geht bei diesem freien Fall die Lageenergie in Bewegungsenergie über (und macht sich auch hier beim Aufprall bemerkbar). Aus der Energiebilanz "Lageenergie" = "Bewegungsenergie" lässt sich die Geschwindigkeit der Schokolade beim Aufprall berechnen. Es gilt m*g*h = 1/2 mv². Und weiter v = Wurzel (2g*h) = Wurzel (2 * 9,81 m/s² * 1 m) = 4,43 m/s. Hier macht sich Galileis Feststellung bemerkbar: Alle Körper fallen gleich schnell (ohne Luftreibung versteht sich).

Gruß raffisworld