Energie in der Mechanik

Die in einem Körper gespeicherte Arbeit nennt man Arbeitsvermögen oder Energie.

Erklärung

Die Einheit der Energie ist gleich der Einheit von Arbeit: Joule (\text{ J}$\text{ J}$)

In technischen Systemen kommen verschiedene Energieformen vor:

• Potentielle Energie W_{pot}$W_{pot}$ (Energie der Lage)
• Kinetische Energie W_{kin}$W_{kin}$ (Bewegungsenergie)
• Elektrische Energie
• Wärmeenergie

Potentielle Energie

Aufgrund seiner Lage in einer bestimmten Höhe besitzt ein Körper Energie der Lage, auch potentielle Energie genannt. In dem Körper ist eine Hubarbeit gespeichert.
Die potentielle Energie berechnet sich aus der Gewichtskraft F_G$F_G$ des Körpers und seiner Hubhöhe h$h$.

Kinetische Energie

Die kinetische Energie ist die Energie, die in bewegten Körpern steckt.
Sie berechnet sich aus der Masse m$m$ und der Geschwindigkeit v$v$ des Körpers.

Energieumwandlung

Energie lässt sich in technischen Systemen nicht erzeugen und nicht vernichten. Sie kann nur von einer Energieform in eine andere umgewandelt werden.

Beispiel

Potentielle Energie

Ein Fallhammer (F_G=10 \text{ N}$F_G=10 \text{ N}$) wurde durch Hubarbeit hochgehoben (h=0,5 \text{ m}$h=0,5 \text{ m}$).
In ihm steckt die potentielle Energie:

Energieumwandlung

In dem technischen System Elektromotor kann die Energieumwandlung wie folgt dargestellt werden: