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Energieerhaltung

Wohin geht die Energie, wenn sie scheinbar verschwindet? Sie wird nur übertragen und umgewandelt, nie vernichtet.

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Energie geht nie verloren

Energie kann weder erzeugt noch vernichtet werden.

  • Abgeschlossenes System:Die Gesamtenergie bleibt immer gleich groß.
  • Umwandlung:Nur die Form ändert sich, die Menge nicht.
  • Reibung:Ein Teil wird thermische Energie — vorhanden, aber kaum noch nutzbar.
  • Entwertung:Genau das meinen wir im Alltag mit „Energieverbrauch“.
Merke

Energieerhaltungssatz:

Egesamt = konstant

Egesamt: Summe aller Energien im abgeschlossenen System.

Einheit: Joule (J).

Beispiel Pendel: Lageenergie ⇄ Bewegungsenergie; Reibung macht daraus thermische Energie.

Satz: Energie kann weder erzeugt noch vernichtet werden.

Umwandlung: Nur die Form ändert sich, die Menge bleibt gleich.

Reibung: Ein Teil wird thermische Energie, sie ist vorhanden, aber kaum noch nutzbar.

Entwertung: Das meinen wir im Alltag mit „Energieverbrauch“.

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Selbst ausprobieren

Fünf Kugelbahnen. Die Kugel wird links losgelassen — wie hoch kommt sie auf der rechten Seite? Der Marker „Tipp“ markiert die erwartete Umkehrhöhe nach dem Energieerhaltungssatz; „Prüfen“ lässt die Kugel rollen und zeigt den tatsächlichen Umkehrpunkt.

Wie hoch kommt die Kugel?

Halte fest: Ohne Reibung kommt die Kugel genau auf die Höhe zurück, die ihrer Gesamtenergie entspricht — egal, ob die Gegenseite steil oder flach ist. Eine Startgeschwindigkeit hebt diese Grenze an, Reibung senkt sie: Der fehlende Teil ist nicht weg, sondern in thermische Energie übergegangen. Genau so argumentierst du auch ohne Applet: Bilanz am Anfang, Bilanz am Ende, Vergleich.

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Allgemeine Hinweise

Umgewandelt statt verbraucht

Sage „umgewandelt“ statt „verbraucht“.

Kraftwerke wandeln um

Ein Kraftwerk erzeugt keine Energie, es wandelt nur um.

Kein Perpetuum mobile

Reibung entwertet Energie — deshalb gibt es kein Perpetuum mobile.

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