Physik in 3 Minuten | Energieerhaltung
Universität Konstanz
https://www.youtube.com/watch?v=t2t9ZhU50j0

Transkript (automatisch erstellt)

0:05 Albert Tony skatet wie jeden Nachmittag auf seiner Rampe. Nach einer Weile ist er erschöpft. Ich brauche erstmal eine kleine Pause.
0:16 Durch den starken Wind fällt ein Stein herunter und landet direkt auf Abeonis Fuß.
0:23 Aua. Hey, Albertoni, was haben denn das Windrad, der gefallene Stein? und das Skateboard fahren in der Rampe
0:31 miteinander gemeinsam. Hm, gute Frage. Dem gehe ich doch jetzt gleich mal auf den Grund. Da Albertoni sich für Physik
0:41 interessiert, kennt er die Formeln für die potentielle und die kinetische Energie. Also die potentielle Energie setzt sich
0:49 zusammen aus meiner Masse der Erdbeschleunigung G und meiner Höhe auf der Rampe. Die Formel für die kinetische Energie
1:04 ist ein halb mal meiner Masse mal meiner Geschwindigkeit im Quadrat. Mit dieser Idee im Hinterkopf geht Albertoni wieder auf die Rampe.
1:20 Wenn Albertoni oben auf der Rampe steht, besitzt er nur potenzielle Energie hier in grün dargestellt. Solange er nach unten fährt, nimmt seine
1:29 Höhe, also seine potentielle Energie ab und seine Geschwindigkeit, also seine kinetische Energie zu. Im untersten Punkt besitzt er keine
1:38 potentielle Energie mehr, aber maximale kinetische Energie. Somit ist er hier am schnellsten. Wenn es wieder nach oben geht, nimmt die
1:47 kinetische Energie ab und die potentielle Energie nimmt wieder zu. So lange, bis er wieder auf gleicher Höhe wie am Anfang ist.
1:57 Aha. Meine Gesamtenergie dargestellt in der Höhe des ganzen Balkens bleibt also immer gleich. Nur die jeweiligen Anteile der Energieformen variieren.
2:08 Aber Tony geht freudestrahlend zurück auf die Rampe. Aber wieso bleibe ich denn dann trotz der Energieerhaltung irgendwann stehen?
2:19 Das liegt daran, dass wir bisher die thermische Energie vernachlässigt haben. Durch die Reibung der Räder auf der Rampe sowie dem Luftwiderstand wird ein
2:27 Teil der Gesamtenergie in thermische Energie, also Wärme umgewandelt. In unserem Balkendiagramm erkennt man jetzt, dass der Anteil der thermischen
2:36 Energie immer größer wird. Das geht so lange, bis alle Energie in thermische Energie umgewandelt ist und Albertoni am tiefsten Punkt der Rampe stehen bleibt.
2:46 Wenn Albertoni die Rampe vor und nach seiner Fahrt mit seiner Wärmebildkamera fotografiert, erkennt er die in Wärme umgewandelte Energie.
2:55 Okay, dann gilt ja die Energieerhaltung doch. Die Energie geht nicht verloren. Ich kann die thermische Energie nur nicht mehr zum Skateboarden nutzen.
3:03 Die Gesamtenergie ist also immer erhalten und die unterschiedlichen Energieformen können sich ineinander umwandeln.
3:10 Nun zurück zur Anfangsfrage. Dann ist also die Gemeinsamkeit des Windrads, des fallenden Steins und des Skateboarders, dass in jedem Fall verschiedene
3:20 Energieformen ineinander umgewandelt werden. Im Gegensatz zum Skateboarder und dem Stein wird beim Windrad die kinetische
3:28 Energie des Windrads in eine weitere Energieform die elektrische Energie umgewandelt. Mit dieser Erkenntnis kann Albert Tony
3:37 den Rest des Tages auf der Rampe genießen. M.