PHYSIK compact - Basiswissen 5

4 Energie und Impuls

HubarbeitLernziele

Um einen Körper gegen eine an ihm angreifende Kraft zu verschieben, muss Arbeit verrichtet werden. So ist beispielsweise Arbeit nötig, um Klötze zu einem Turm zu schlichten ("Hubarbeit"), oder um Körper mit einer bestimmten Masse in Bewegung zu setzen ("Beschleunigungsarbeit"). Sind die Kraft und das zurückgelegte Wegstück parallel, so kann die Arbeit sehr einfach berechnet werden:

Arbeit = Kraft mal Weg
W = F . s

Wurde Arbeit an einem Körper verrichtet, so besitzt der Körper Energie (zB "Potentielle Energie", "Kinetische Energie"). Die Energie beschreibt dann die Arbeitsfähigkeit eines Systems: Ein hochgehobener Körper wird beim freien Fall beschleunigt und erhält kinetische Energie, während die potentielle Energie abnimmt - Energieformen können ineinander übergehen.

Jeder mit einer bestimmten Geschwindigkeit v bewegte Körper der Masse m hat einen bestimmten Impuls:

Impuls = Masse mal Geschwindigkeit
p = m . v

Energie und Impuls bleiben in abgeschlossenen Systemen erhalten. Diese wichtige Eigenschaft soll in einigen Beispielen untersucht und diskutiert werden.

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