Energiekontendiagramm
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Das Energiekontendiagramm bzw. das Energiekonten-Modell ist eine einfache und übersichtliche Form, die Energieumwandlungen in einem System darzustellen. Dabei werden alle zu betrachtenden Energieformen aufgenommen. Die Summe aller Energien muss dabei stets 100 % ergeben. (Energieerhaltung)
Wenn die Füllung in einem Konto abnimmt, dann muss sie in einem anderen Konto zunehmen. Welche Konten belegt werden, dass hängt vom jeweiligen Experiment ab. Reibungseinflüsse können dabei durch ein zusätzliches Konto zur Wärmeenergie berücksichtigt werden.
Wir wissen, dass die Lageenergie Epot proportional zur Höhe ist. Das heißt:
- volle Höhe → Epot – Konto ganz gefüllt
- halbe Höhe → Epot – Konto ½ gefüllt
- viertel Höhe → Epot – Konto ¼ gefüllt
Das Konto der Bewegungsenergie Ekin wird dann entsprechend aufgefüllt.
Energiekonten - Energieentwertung
- Wenn wir eine Glühlampe anfassen, dann merken wir, dass sie heiß wird.
- Ein Pendel wird nach einiger Zeit zur Ruhe kommen.
- Der Motor in einem Auto treibt nicht nur das Getriebe an, er wird auch heiß. u.s.w.
Bei der Umwandlung von einer Energieform in eine andere Energieform beobachten wir häufig, dass ein Teil der Energie in Wärme umgewandelt wird.
Auch wenn die ungewollte Umwandung in Wärme für uns einen Verlust darstellt, so geht die Energie nicht verloren. Wir sagen: „Die Energie wird entwertet.“ Die Summe aller Energien bleibt konstant. Das können wir an Fadenpendel beobachten. Wenn du den Schieberegler für die Dämpfung auf Null stellst, dann betrachten wir den Idealfall ohne Reibung.
GeoGebra Fadenpendel mit Dämpfung
Am Schieberegler „Dämpfung“ kannst du die Dämpfung bzw. Reibung von Null (links) bis groß (rechts) wählen.
Animation von PhET der Universität von Colorado / Boulder: