IV.2 Potentielle Energie


Betrachten wir noch einmal die in Kapitel IV.1.4 berechnete Hubarbeit:

Aus der Formel

W = mgD h

folgt direkt, daß man beim Aufwärtsheben Arbeit leisten muß, sie beim Hinunterheben hingegen gewinnt. Ein Körper, der sich über seinem Ausgangsniveau befindet, hat offensichtlich die Fähigkeit, Arbeit zu leisten. Diese Fähigkeit nennt man Energie der Lage oder auch potentielle Energie. Er kann z.B. einen Körper gleicher Masse, der mit einem Seil an ihm befestigt ist, über eine Umlenkrolle auf die Höhe heben, auf der er war. Man definiert daher den Zuwachs an potentieller Energie D W

D W = = mgh2 - mgh1

oder allgemein für ein beliebiges Kraftfeld :


Definition IV.4: Potentielle Energie im Kraftfeld:

Diese potentielle Energie ist bis auf eine Intergrationskonstante bestimmt, die willkürlich vereinbart werden muß. Zumeist legt man das Bezugssystem so, daß der Ursprung des Systems auf der Ausgangsebene der Bewegung liegt. Dann gilt z.B. für die Schwerkraft die einfache Formel:

Wp = mgh.

Auch eine gespannte Feder besitzt potentielle Energie. Man berechnet sie analog zur Arbeit, die zum Spannen gebraucht wurde mit

WP = ½ Dx2



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