8.8
Erinnern wir uns an den Energieerhaltungssatz zur Lösung eines numerischen Problems.
Ein Felsen mit einer Masse von 20 Kilogramm befindet sich am Rand einer Klippe in einer Höhe von 5 Metern. Nachdem er die Klippe hinuntergerutscht ist, beträgt seine Geschwindigkeit 9 Meter pro Sekunde. Wie wird sich die innere Energie des Gesteins verändern?
Hier sind die Masse des Gesteins, die Höhe des Gesteins über dem Boden und die Geschwindigkeit des Gesteins nach dem Abrutschen bekannte Größen, und die Änderung der inneren Energie ist eine unbekannte Größe.
Anfangs ist die kinetische Energie des Gesteins Null, während die potentielle Energie, die aus dem Gewicht und der Höhe des Gesteins berechnet wird, 980 Joule beträgt.
Nach dem Gleiten hat das Gestein keine potentielle Energie und die kinetische Energie, die aus der Masse und der Geschwindigkeit berechnet wird, beträgt 810 Joule.
Setzt man schließlich die Werte der Änderung der kinetischen und potentiellen Energie in den Energieerhaltungssatz ein, erhält man die Änderung der inneren Energie des Gesteins als 170 Joule.
Beim Lösen von Problemen mit dem Gesetz der Energieerhaltung sollte das zu untersuchende Objekt (System) zuerst identifiziert werden. Oft untersuchen…
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