Energieerhaltungssatz

Energie kann weder erzeugt noch vernichtet, sondern ausschließlich umgewandelt oder auf einen anderen Körper übertragen werden.

Beispiel

Eine Kugel mit dem Gewicht von 1kg hängt in 5 Metern Höhe. Anschließend wird sie fallen gelassen. Sowohl zu Beginn als auch zum Ende des Versuches wurden die Teilenergien berechnet:

1. Potenzielle Energie

   Es wird jeweils die Lageenergie vor und nach dem Versuch berechnet.

   $E=m\cdot g\cdot h$

   Vor Beginn: $E_1=1kg\cdot 9,81\frac{m}{s^2}\cdot 5m$ $=49,05J$

   Nach Ende: $E_2=1kg\cdot 9,81\frac{m}{s^2}\cdot 0m$ $=0J$

2. Kinetische Energie

   Nun wird die durch die Bewegung entstandene kinetische Energie berechnet.

   $E=m\cdot g\cdot h$

   $E_\text{Kin}=\frac12 \cdot m\cdot v^2$

   $v^2=s\cdot a\cdot 2$ $=5m\cdot9,81\frac{m}{s^2}\cdot 2$ $=98,1\frac{m^2}{s^2}$

   $E_\text{Kin}=\frac12 \cdot 1kg\cdot 98,1\frac{m^2}{s^2}$ $=49,05J$

3. Gesamte Energie

   $E_\text{Ges}=E_\text{Lage}+E_\text{Kin}$

   Vor Beginn: $E_\text{Ges}=49,05J+0J$ $=49,05J$

   Nach Ende: $E_\text{Ges}=0J+49,05J$ $=49,05J$

   Die Energie im System wurde im Versuch nicht verbraucht, sondern nur umgewandelt.