Lernpfad Energie/Energieumwandlung und Wirkungsgrad: Unterschied zwischen den Versionen

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Würde man unser Beispiel ernst nehmen, müsste unser Skater nur rechts oben starten und könnte dann im Grunde stundenlang hin- und herfahren, ohne sich anzustrengen. Ständig würde potentielle Energie in kinetische Energie umgewandelt und umgekehrt. Es ist klar: in der Wirklichkeit funktioniert das so nicht. Aber warum? Ist unser "Glaubenssatz" von der Energieerhaltung etwa doch falsch?
Würde man unser Beispiel ernst nehmen, müsste unser Skater nur rechts oben starten und könnte dann im Grunde stundenlang hin- und herfahren, ohne sich anzustrengen. Ständig würde potentielle Energie in kinetische Energie umgewandelt und umgekehrt. Es ist klar: in der Wirklichkeit funktioniert das so nicht. Aber warum? Ist unser "Glaubenssatz" von der Energieerhaltung etwa doch falsch?


{{Arbeiten|NUMMER=3.4: Reibung spielt doch eine Rolle!|ARBEIT=
{{Arbeiten|NUMMER=4.1: Reibung spielt doch eine Rolle!|ARBEIT=
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Schau Dir das folgende Youtube-Video an! Bearbeite danach das auf das Video folgende Quiz.
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{{Achtung|Vergiss nicht Deinen Screenshot für Dein Lerntagebuch!}}
{{Achtung|Vergiss nicht Deinen Screenshot für Dein Lerntagebuch!}}


{{Arbeiten|NUMMER=3.5 Der Energieerhaltungssatz mit Reibung|ARBEIT=
{{Arbeiten|NUMMER=4.2 Der Energieerhaltungssatz mit Reibung|ARBEIT=
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Der Energieerhaltungssatz gilt also noch immer. Allerdings kommt nun die Energieform der Wärme hinzu. Formuliere den Energieerhaltungssatz nun unter Berücksichtigung von Reibung in Deinem Lerntagebuch als Formel für die Punkte A, B und C. Wir nehmen an, dass alle Energie, die durch Reibung umgewandelt wird, an Ende zu einer Energieform beiträgt, die man Wärmeenergie E<sub>Wärme</sub> nennt.
Der Energieerhaltungssatz gilt also noch immer. Allerdings kommt nun die Energieform der Wärme hinzu. Formuliere den Energieerhaltungssatz nun unter Berücksichtigung von Reibung in Deinem Lerntagebuch als Formel für die Punkte A, B und C. Wir nehmen an, dass alle Energie, die durch Reibung umgewandelt wird, an Ende zu einer Energieform beiträgt, die man Wärmeenergie E<sub>Wärme</sub> nennt.
}}
{{Arbeiten|NUMMER=4.3 Energieumwandlung in Wärme bestimmen|ARBEIT=
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Wir betrachten nochmal den Fall, dass unser Skater aus einer Höhe von 2,5 Meter in der Halfpipe nach unten fährt.
[[Bild:LE3 halfpipe mit Buchstaben und Höhen2.jpg|350px]]<br>
Im Punkt A wird seine Geschwindigkeit gemessen; sie beträgt 5 Meter pro Sekunde.<br>
a) Berechne, wie viel der ursprünglich als Lageenergie gespeicherten Energie bei Erreichen von Punkt A als zusätzliche Wärmeenergie vorliegt.<br>
b) Berechne das Verhältnis von Bewegungsenergie am Punkt A zur Lageenergie beim Start. <br>
c) Beschreibe, was kannst Du über die physikalische Einheit dieses Verhältnisses sagen kannst?
}}
}}

Version vom 8. April 2015, 07:47 Uhr

Reibung - ein "Energie-Leck"

Würde man unser Beispiel ernst nehmen, müsste unser Skater nur rechts oben starten und könnte dann im Grunde stundenlang hin- und herfahren, ohne sich anzustrengen. Ständig würde potentielle Energie in kinetische Energie umgewandelt und umgekehrt. Es ist klar: in der Wirklichkeit funktioniert das so nicht. Aber warum? Ist unser "Glaubenssatz" von der Energieerhaltung etwa doch falsch?

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Überprüfe Dein Wissen mit folgendem Quiz! Welche Aussagen sind richtig? (Das Bezugssystem wurde so gewählt, dass am tiefsten Punkt der Halfpipe die Lageenergie null beträgt.

ja nein
Die Flüssigkeit, welche verschüttet wurde, symbolisiert die entstandene Wärme.
Die verschüttete Flüssigkeit ist verschwundene Energie.
Lageenergie ist kinetische Energie.
Der Vorgang des Verschüttens der Flüssigkeit entspricht der Reibung.
Auch bei Reibung wandelt sich die komplette Lageenergie in kinetische Energie um, wenn der Skater den tiefsten Punkt erreicht hat.


Im Text im Video heißt es an einer Stelle: Die Energie, symbolisiert durch die verschüttete Flüssigkeit in dem Auffangbehälter, sei verloren. Bedeutet das:

ja nein
Diese Energie ist weg. Die Gesamtenergie im System hat sich entsprechend reduziert.
Die Gesamtenergie ist erhalten, aber wir haben eine 3. Energieform, die zur Nutzung nicht mehr zur Verfügung steht.


Achtung
Vergiss nicht Deinen Screenshot für Dein Lerntagebuch!


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