Energieerhaltung
Für die Energie, die man einem System bei einer Arbeitsleistung erteilt
hat, gilt folgender Erhaltungssatz:
Wenn man von Reibung absieht , und zeitabhängige äussere
Kräfte ausschliesst, dann ist die Summe aus kinetischer Energie und
potentieller Energie ist zeitlich konstant.
Die folgenden Beispiele illustrieren die Energieerhaltung:
Ein Körper, der im Schwerefeld der Erde aus der Ruhe
herunterfällt, wandelt seine potentielle Energie in kinetische Energie
um:
Eine horizontale Federschwingung zeigt, wie die Deformationsenergie der
Feder in kinetische Energie umgewandelt wird, und umgekehrt:
Auch die Kombination der beiden obigen Energieformen zeigt die
Energieerhaltung, ein Federpendel schwingt im Schwerefeld der Erde. Die Summe
der drei Energie bleibt (bis auf kleine Rundungsfehler) zeitlich konstant:
Zwei elektrische Punktladungen im Abstand r besitzen die gegenseitige
Coulombenergie. Wenn die Ladungen nicht dasselbe Vorzeichen haben, ist die
Coulombenergie negativ. Die Gesamtenergie (inklusive der beiden kinetischen
Energien) ist auch hier zeitlich konstant:
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