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Um die Halfpipe zu verstehen ist es notwendig,
den so genannten Energieerhaltungssatz zu
kennen.
Der Energieerhaltungssatz sagt aus, dass die
Summe aller vorhandenen Energien immer gleich
bleibt. Energie kann weder aus dem Nichts ge-
wonnen werden, noch geht Sie verloren. Energie
kann nur umgewandelt werden.
Beim Versuch mit der Halfpipe treten zwei Energieformen auf:
• Bewegungsenergie
• Lageenergie
Die Energie, die du in diesen Versuch hineinsteckst ist die, die deine Muskeln abgeben, um eine Kugel
nach oben zu heben. Dadurch erhält die Kugel eine größere Lageenergie. Wie der Energieerhaltungssatz
schon aussagt, kann sich die Lageenergie in Bewegungsenergie umwandeln, sobald man die Kugel loslässt.
Die Lageenergie der Kugel ist beim Loslassen in die Halfpipe am größten und unten am Boden ist sie am
geringsten.
Die Bewegungsenergie verhält sich genau umgekehrt wie die Lageenergie. Sie ist null kurz vor dem Loslas-
sen, weil sich nichts bewegt. Am größten ist sie unten, weil sich die Kugel dort am schnellsten bewegt.
Die Einheit der Energie ist Joule [J]. Sie ist nach dem britischen Physiker James Prescott Joule benannt.
■ Die Energie begegnet uns genauso wie Kräfte ständig im Alltag. Sind dir zum Beispiel schon einmal die
Hinweise auf den Lebensmitteln aufgefallen? Auf jeder Cornflakespackung, Süßigkeiten, usw. eigentlich
an fast allen Lebensmitteln sind solche Hinweise angebracht.
Oft werden sie „Brennwerte“ genannt. Dabei handelt es sich um die Energie, die in dem Lebensmittel
steckt. Brennwerte deswegen, weil der Körper die Energie im Körper „verbrennt“, um diese dann zu nutzen,
damit wir laufen, springen oder denken können.
Auf den Verpackungen stehen die Brennwerte meistens in Kilojoule (kJ), was 1000 Joule (J) entspricht
und in Kilokalorien (kcal) was 1000 Kalorien (cal) entspricht. Das Wort Kilokalorien ist dir vielleicht schon
mal begegnet wenn es um Lebensmittel ging – es ist eine andere Energieeinheit als Joule.
Man kann beide aber ganz leicht ineinander umrechnen mit der Formel:
1 Kilokalorie ≈ 4,18 Kilojoule
oder mit den passenden physikalischen Einheiten
1 kcal ≈ 4,18 kJ
Die Physik sagt:
„Von Nichts –
kommt Nichts“
Halfpipe
Energie im Alltag
James Prescott Joule (1818–1889)