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Berechnen Sie schnell und ohne viel Aufwand die kinetische Energie. Geben Sie dazu unten einfach nur die Masse in Kg und die Geschwindigkeit an.

Kinetische Energie

Unter dem Begriff kinetische Energie versteht man jene Energie, die jedes Objekt wegen seiner Bewegung erhält. Man spricht dabei auch von der Bewegungsenergie, die der Arbeit entspricht, welche aufgewendet werden muss, um einen Körper, welcher sich im Ruhezustand befindet, in Bewegung zu setzen. Die kinetische Energie hängt vor allem von der Masse des Objektes und der Geschwindigkeit des bewegten Objektes ab. Das Bezeichnungen für die Bewegungsenergie ist in der theoretischen Physik das "T" in der physikalischen Physik auch das "E". Die Maßeinheiten sind Joule. Eingeführt wurde die kinetische Energie von Émilie du Châtelet, welcher im 18.Jahrhundert forschte und Überlegungen von Gottfried Wilhelm Leibnitz weiterdachte. Bis zu jenem Zeitpunkt vertrat man die Theorie, dass die Bewegungsenergie sich proportional der Geschwindigkeit entwickeln würde.

Alltagsbeispiele zur kinetischen Energie

Wenn man von der kinetischen Energie spricht, denkt man an alle Gegenstände, die sich bewegen. Der Gradmesser ist dabei immer die Geschwindigkeit. Als klassisches Beispiel könnte man ein fahrendes Auto heranziehen oder einen laufenden Hund, fliegenden Vogel, schwimmenden Fisch usw. Auch jeder Mensch besitzt die Bewegungsenergie, wenn er sich fortbewegt, auch wenn man diese einigen Berufsgruppen abspricht. Nehmen wir an, wir laufen und müssen aus irgendeinem Grund plötzlich abbremsen. Der Schwung, den der Körper in der Bewegung hat, verhindert ein plötzliches Stoppen und genau das ist das Ergebnis der kinetischen Energie.

Energie kann nie verloren gehen

Physiklehrer haben meistens die Pendeluhr als Beispiel für die Energie des Körpers. Das Pendel kann sich nur aufgrund der kinetischen Energie bewegen. Wenn die Bewegung langsamer wird, nimmt die Energie ab und wird in eine andere Form von Energie umgewandelt. Energie kann nicht verloren gehen. Beispiele für andere Energieformen sind zum Beispiel die Reibungsenergie bei einem rollenden Ball, die Lageenergie des Uhrpendels oder die Verformungsenergie, zum Beispiel bei einem Autounfall.

Auch die Rotationsenergie ist eine Form der kinetischen Energie

Auch wenn ein Körper aus der Ruhestallung heraus um die Rotationsachse in Bewegung gesetzt wird, bekommt der Körper Bewegungsenergie oder auch Rotationsenergie. Diese Energie ist abhängig von der Winkelgeschwindigkeit und dem Trägheitsmoment des Körpers. Je näher die Masse des Körpers an der Rotationsachse liegt, umso weniger Arbeit ist notwendig, um die Masse in Geschwindigkeit zu bringen und umgekehrt. Allem vorangesetzt sind die Mathematik und die Relativitätstheorie, wonach im Inertialsystem jeder Körper im Ruhezustand verharrt, bis eine äußere Kraft auf ihn einwirkt.

Kinetische Energie bei Raketen

Wenn zum Beispiel eine Rakete von der Erde aus startet, bekommt es die kinetische Energie der Erde geschenkt. Denn durch die Erdbeschleunigung entsteht natürlich auch Bewegungsenergie. Diese Energie muss natürlich mit einberechnet werden, um die Flugbahn genau zu treffen. Wenn man die Masse, die Erdbeschleunigung und die Höhe des Fluges berechnet erhält man die potentielle Energie, stürzt die Rakete danach antriebslos zur Erde, wird sie immer schneller werden, da die Erdanziehung das Objekt immer schneller macht. Die Geschwindigkeit, mit welcher die Rakete am Boden einschlagen wird, lässt sich ebenfalls mit der kinetischen Energie berechnen.

Windkraftanlagen als Beispiel der Nutzung von kinetischer Energie

Ein typisches Beispiel, wo die kinetische Energie im täglichen Leben zur Energiegewinnung angewendet wird, ist die Mechanik von Windkraftanlagen. Bei diesen Anlagen wirkt die kinetische Energie des Windes auf die Rotorblätter und dabei wird die Energie auf die Rotorachse übertragen. Die potenzielle Rotationsenergie erzeugt dann Wechselstrom. Die maximale Übertragung der Rotationsenergie beträgt in diesem Fall 59 Prozent der Gesamtenergie.
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