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Transkript Was ist Energie? – Einführung

Hallo! In diesem Video dreht sich alles rund um die Energie. Als 1. wollen wir gucken, was es alles für unterschiedliche Energieformen gibt und als 2. geht es um die Energieerhaltung oder vielleicht eher Energieumwandlung und als 3. am Ende gibt es noch ein kleines Beispiel. Also los geht es! Wir bekommen natürlich mit dem ersten Punkt, den Energieformen. Wie also kann Energie auftreten? Was ist überhaupt Energie? Energie ist die Fähigkeit Arbeit zu verrichten. Das ist die Definition davon. Wenn ihr das jetzt noch nicht richtig verstanden habt, dann ist das gar nicht schlimm. Wir gucken uns ja jetzt noch mal genauer an, was das bedeutet. Wir machen jetzt mal eine Tabelle. Links steht immer der Zustand. Also was ein Körper gerade an Energie hat und rechts steht immer ein Prozess, was man zum Beispiel mit dieser Energie dann machen kann. Die 1. Energieform kennt ihr bestimmt schon. Das ist die Bewegungsenergie. Und der Fachausdruck dafür ist kinetische Energie. Ein Auto hat zum Beispiel eine kinetische Energie, wenn es fährt, also eine Geschwindigkeit hat. Und wenn das Auto gegen eine Mauer fährt, so kann es diese kaputtmachen oder eher die Mauer macht das Auto kaputt. Mithilfe einer kinetischen Energie kann man also andere Dinge verformen. Man leistet also eine Verformungsarbeit. Unsere 2. Energieform ist die Lageenergie. Und der Fachausdruck dafür ist potenzielle Energie. Und ein Auto, das zum Beispiel auf einem Hügel steht, hat eine potenzielle Energie, denn das Auto kann, es hat die Möglichkeit, den Hügel herunter zu rollen. Dabei wird eine Beschleunigungsarbeit geleistet. Ein Körper hat also immer dann eine potenzielle Energie, wenn er die Möglichkeit hat zu fallen. Gut, kommen wir zur 3. Energieform, der Spannenergie. Eine Feder, die in einem Katapult gespannt ist, hat eine Spannenergie, denn die Feder kann eine Arbeit verricht. Sie kann nämlich eine Kugel nach oben schießen und das ist dann eine Hubarbeit. Also immer wenn Körper verformt sind, aber eigentlich in ihren ursprünglichen Zustand zurückwollen, dann besitzen sie eine Spannenergie. Also diese 3 Energien, die kinetische Energie, die potenzielle Energie und die Spannenergie, fasst man unter dem Begriff der mechanischen Energien zusammen. Aber es gibt noch ganz viele andere Energieformen, außer diese drei Mechanischen hier. Die werden wir uns jetzt mal angucken. Also links steht wieder die Energieform und rechts steht der Energieträger. Es gibt zum Beispiel noch die elektrische Energie. Die Wirkung davon kann man zum Beispiel in einer Glühbirne beobachten, denn der Träger der elektrischen Energie ist der elektrische Strom. Und wenn es eine elektrische Energie gibt, dann gibt es auch eine magnetische Energie und klar die Träger sind Magneten, so wie dieser Hufeisenmagnet hier zum Beispiel. Also Nächstes gibt es noch die Wärmeenergie, denn mit Wärme kann man ja auch Arbeit verrichten. Ein Träger der Wärmeenergie ist zum Beispiel der Wasserdampf, denn er ist sehr heiß. So was gibt es noch für Energieformen? Genau die Strahlungsenergie. Bestes Beispiel dafür ist die Sonne. Die kann ja irgendwann sogar richtig schädlich werden mit ihrer Energie. Also das Sonnenlicht ist ein Träger der Strahlungsenergie und zum Beispiel auch die Röntgenstrahlen, die unseren Körper durchleuchten können. Aber es geht noch weiter. Es gibt zum Beispiel auch noch die Kernenergie. Das ist die Energie, die zwischen den Teilchen in dem Atomkern herrscht. Also Träger der Kernenergie sind die Atome. Und wie viel Energie da drin steckt, sieht man ja in Kernkraftwerken, die ja nur mit kleinsten Mengen von Uran riesige Energien erzeugen können. Und die letzte, aber trotzdem sehr wichtige Energieform ist die chemische Energie. Chemische Energie bekommst du zum Beispiel, wenn du einen Apfel oder noch besser ein Stück Traubenzucker isst. Also Träger von der chemischen Energie ist der Apfel oder der Traubenzucker. Und die chemische Energie in deinem Körper kann dann umgewandelt werden in andere Energieformen, wie zum Beispiel die Wärmerenergie oder die kinetische Energie. Und somit wären wir auch schon bei unserem 2. Punkt, der Energieumwandlung. Also wir gucken uns jetzt mal ein Pendel an, an dem unten eine Kugel hängt. Diese heben wir nach links hoch. Die Kugel hat dann also potenzielle Energie. Im nächsten Bild schwingt die Kugel nach unten und sie erhält immer mehr Geschwindigkeit. Das heißt immer mehr kinetische Energie. Die potenzielle Energie nimmt also immer mehr ab und wandelt sich in kinetische Energie um. Dann schwingt die Kugel weiter und auf der rechten Seite nach oben. Sie verliert also immer mehr ihre kinetische Energie und im Extrempunkt bleibt sie sogar stehen und hat nur noch potenzielle Energie. Und dann schwingt sie wieder zurück und die potenzielle Energie wandelt sich wieder in kinetische Energie und so weiter und so weiter. Also Energien können sich ineinander umwandeln. Und diese Darstellungsweise von der Umwandlung von Energien nennt man ein Energieflussdiagramm. Und warum bleibt in der Praxis das Pendel trotzdem irgendwann stehen? Naja bei mechanischen Energieformen geschieht die Umwandlung meist nicht vollständig. Das heißt, es wird stets ein mehr oder weniger großer Teil in Wärme umgewandelt, in Wärmeenergie. Insgesamt kann Energie also nie einfach so entstehen oder verloren gehen. Es gilt nämlich der Energieerhaltungssatz. Der besagt: Die Gesamtenergie im Universum ist immer konstant. Energie kann also nicht verloren gehen oder verbraucht werden, sie kann sich nur in weniger wertvolle Energieformen umwandeln. So das war es erst mal zu den Grundlagen der Energie und was ihr dazu wissen solltet. Jetzt schauen wir uns mal ein Beispiel an. Das hat auch etwas mit einem Energieflussdiagramm zu tun. Wir wollen nämlich mal einen Stabhochsprung analysieren. Es gibt 6 verschiedene Bilder. Zuerst befindet sich der Springer am Start. Er will nun loslaufen. Er läuft immer schneller, hat irgendwann seine Höchstgeschwindigkeit erreicht, sticht dann den Stab in den Boden, springt hoch, der Stab zieht ihn nach oben, er fliegt über die Stange und hat nun seinen Höhepunkt erreicht und fällt dann nach unten auf die Matte. Nun wollen wir einmal analysieren, was da für Energien im Spiel sind. Zum 1. Bild: Damit der Springer sich überhaupt bewegen kann, benötigt er zunächst chemische Energie. Er muss also Traubenzucker gegessen haben. Diese wandelt sich dann, wenn er losrennt, teilweise in kinetische Energie um, Bewegungsenergie also. Sobald er den Stab in den Boden sticht, verformt sich dieser. Er hat also eine Spannenergie. Naja und die kinetische Energie des Springers ist natürlich auch noch nicht ganz verloren. Je höher er kommt, desto mehr wandelt sich dann aber die kinetische Energie in potenzielle Energie um. Und die Spannenergie des Stabes ist natürlich trotzdem noch da. Wenn er dann den Höhepunkt erreicht hat, besitzt er nur noch potenzielle Energie. Also die Spannenergie und die kinetische Energie haben sich komplett umgewandelt. Und jetzt passiert wieder das Umgekehrte. Er wird nach unten beschleunigt, kriegt immer mehr Geschwindigkeit und die potenzielle Energie wandelt sich in kinetische um. Wenn der Springer dann auf die Matratze fällt, verformt sich diese. Die kinetische Energie hat sich also in Spannenergie umgewandelt, aber nur teilweise. Einiges hat sich bestimmt auch in Wärmeenergie umgewandelt. Also wir sehen und das ist das Wichtigste, es gilt auch hier der Energieerhaltungssatz. So das war es. Ich hoffe mein Video hat euch geholfen. Tschüs!

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25 Kommentare
  1. Default

    Danke! Du hast mir sehr geholfen. :D

    Von Luca E., vor 7 Monaten
  2. Default

    Naja es geht ich finde man könnt noch erklären das der Energie berg eien zu große quelle hat und darum ensteht ein sehr großes Volum bei der Energie. Ja es gibts ein Volum bei der energie und ich fandes gut den ja ich weiß das sich Köpeer verformen können. Das müssen sie nicht wiederholen und außerdem finde ich das Viedio gut und empfele es weiter. Ich hab es als Hilfreich eingetragen weil es auch hilfreich war eigentlich müsste ich mich nicht bedanken doch hier muss ich, Danke ich hoffe den anderen gefällts so wie mir. Ich hoffe auch das du mehr viedios machst für deine Fans:D hoffentlich schon. Also im unterricht bei mir hatte es sehr geholfen. ok bye tschüs

    Von Songuel Yapici, vor 8 Monaten
  3. Koala

    bei Zustand steht potenZielle Energie und in der Übung potenTielle Energie .Was ist richtig ?

    Von Ajenth S., vor 8 Monaten
  4. Default

    Wir haben andere Begriffe für Epot und Ekin

    Von Fabian 7, vor etwa einem Jahr
  5. 92483

    Sehr gut erklärt !

    Von Claudia Zanza, vor mehr als einem Jahr
  1. Default

    schön erklärt

    Von Nicowerner1, vor mehr als einem Jahr
  2. Default

    Gibt es ein Video welches ein Energieflussdigramm wie in meinem Beispiel zeigt?
    chemische Energie ---Beschleunigungsarbeit---> Bewegungsenergie
    ---Reibungsarbeit---> Wärmeenergie
    Vielen Dank!

    Von J Pmorv, vor mehr als einem Jahr
  3. Default

    gut erklärt

    Von Linda S., vor etwa 2 Jahren
  4. Default

    Vielen Herzlichen Dank. Deine Videos sind einfach Hammer und Spitze...

    Von Javidsharifi, vor etwa 2 Jahren
  5. Default

    Danke!! Super erklärt!!!

    Von M Pallerberg, vor etwa 2 Jahren
  6. Default

    Danke,danke und nochmals danke. Endlich habe ich es in meinem Kopf bekommen ;D

    Von Raravena, vor mehr als 2 Jahren
  7. Default

    tolles Video (:
    Ich habe es jetzt endlich kapiert

    Von Eresas, vor mehr als 2 Jahren
  8. Ipad 15871 animals tiger baby tiger

    super:):):)
    video

    Von Anna H., vor mehr als 2 Jahren
  9. Nikolai

    @Carsten: Du hast recht. Das Beispiel ist nicht so gut gewählt. Es geht aber darum die Energieumwandlung zu verdeutlichen und dafür sind die Energien die er immer hat nicht relevant.
    Beste Grüße, Nikolai

    Von Nikolai P., vor mehr als 2 Jahren
  10. Default

    bei 3 beispiel der mensch hat immer chemische enerie und bewegungenerie weil er sich durchgehend bewegt

    Von Carsten W., vor mehr als 2 Jahren
  11. Default

    gut

    Von Carsten W., vor mehr als 2 Jahren
  12. Nikolai

    @Cristina Feindler: Die Gesamtenergie ist immer erhalten. Sie kann nur von einer Energieform in eine andere umgewandelt werden oder von einem Körper auf einen anderen übertragen werden!

    Wenn du mit dem Fahrrad den Berg hochfährst, dann wird die chemische Energie aus deiner Nahrung in Bewegungsenergie deiner Muskeln umgewandelt. Diese Bewegungsenergie überträgst du auf dein Fahrrad, aber da die Straße Berg auf geht wird ein Teil der Bewegunsenergie von dir und deinem Fahrrad in potentielle Energie umgewandelt. Ein anderer Teil wird aufgrund der Reibung in thermische Energie deines Fahrrad’s umgewandelt - es wird wärmer genauso wie die Bremsen nach einer Vollbremsung. Das ein Teil der Energie beim Bergauffahren in potentielle Energie umgewandelt wird kannst du auch daran sehen, dass du bergauf, bei gleicher Karftanstrengung, langsamer bist als auf gerader Strecke. Bergab brauchst du dich dann gar nicht anstrengen, du rollst einfach. Die potentielle Energie, die du beim Bergauffahren gewonnnen hast, wird jetzt in kinetische Energie umgewandelt.

    Alle Körper die potentielle Energie besitzen, haben diese aus einer anderen Energieform umgewandelt. Ein Baum der in die Höhe wächst nutzt die Strahlungsenergie der Sonne. Der Stein auf der Spitze eines Berges ist irgendwann mit dem gesamten Gebirge gewachsen. Gebirge entstehen aufgrund von plattentektonischen Bewegungen und diese werden von der thermischen Energie des Erdinnerns getrieben.

    Ich hoffe ich konnte dir durch die vielen Beispiele ein wenig helfen.
    Lg

    Von Nikolai P., vor fast 3 Jahren
  13. Default

    Wie kann man das Energieerhaltungsgeswetzt mit der potenziellen Energie vereinbaren? Wo ist die potentielle enrgie vorher?

    Von Cristina Feindler, vor fast 3 Jahren
  14. Default

    guarrrrrrtl habedere xDDDDDDDDD

    Von Josporer, vor etwa 4 Jahren
  15. Ich

    Es gibt jede Menge Energieerhaltungssätze ;)
    Der Allgemeine lautet: "die Gesamtenergie eines abgeschlossenen Systems bleibt zu jedem zeitpunkt gleich."
    Energie kann nur von einer Form in eine andere umgewandgelt werden.
    Ich schätze du meinst den Energieerhaltungssatz der klassischen Mechanik (Kinematik): 1/2 m v_0^2 + m*g*y_1 = 1/2 m v_1^2 + m*g*y_2

    wobei die indizes _1 und _2 für verschiedene zeitpunkte stehen und ^2 meint "hoch 2"
    Für jede weitere mögliche Energieform würde ein zusätzlicher Term auf jeder Seite erscheinen. (zB Spannenergie, thermische Energie usw)
    Leider konnte ich keine Formeln verwenden, ich hoffe du verstehst was ich meine. Ansonsten kommt zu deiner Frage bald ein Video!
    Viel Erfolg beim weiterlernen und bis bald ;)

    Von Lukas Neumeier, vor mehr als 5 Jahren
  16. Img 4451

    hey leute könnt ihr mir einma l den energieerhaltungssatz schreiben??ßdanke!!

    Von Driemeyer, vor mehr als 5 Jahren
  17. Img 4451

    hey leute könnt ihr mir einma l den energieerhaltungssatz schreiben??ßdanke!!

    Von Driemeyer, vor mehr als 5 Jahren
  18. Alex1

    @Sandra: Da kann ich mich Fabi W. nur anschließen. Außerdem find ich es klasse, was du für einen schnellen Support leistest!

    Von Alexander Weise, vor fast 6 Jahren
  19. Kopie von 85970

    Okay danke, das meinte ich :)
    Übrigens, deine Videos sind einfach spitze.

    Von Fabi W., vor fast 6 Jahren
  20. Img 0838 1

    @Fabi W. : Während des Fallens hat er natürlich noch kinetische Energie. Mit Punkt 6 ist aber schon der Punkt des Aufkommens gemeint, und da verliert er schlagartig seine gesamt kinetische Energie und diese wird in Spannenergie der Matratze umgewandelt.

    Von Sandra Haufe, vor fast 6 Jahren
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