Energieerhaltung

Energie kann weder erzeugt noch vernichtet werden.

• Abgeschlossenes System:Die Gesamtenergie bleibt immer gleich groß.
• Umwandlung:Nur die Form ändert sich, die Menge nicht.
• Reibung:Ein Teil wird thermische Energie — vorhanden, aber kaum noch nutzbar.
• Entwertung:Genau das meinen wir im Alltag mit „Energieverbrauch“.

So prüfst du eine Behauptung mit dem Energieerhaltungssatz — Beispiel: „Der Achterbahnwagen schafft einen Hügel von 25 m.“

• Zustände:Start (20 m hoch, 10 m/s schnell) und Spitze (25 m) vergleichen; Bezugsniveau ist der tiefste Punkt.
• Bilanz:Am Start gibt es Lage- plus Bewegungsenergie; 10 m/s entsprechen nur rund 5 m zusätzlicher Höhe.
• Ohne Reibung:Die Energie reicht gerade für etwa 25 m — oben stünde der Wagen fast still.
• Mit Reibung:Ein Teil wird thermische Energie, es fehlt Energie — die Behauptung ist nicht haltbar.

Fünf Kugelbahnen. Die Kugel wird links losgelassen — wie hoch kommt sie auf der rechten Seite? Der Marker „Tipp“ markiert die erwartete Umkehrhöhe nach dem Energieerhaltungssatz; „Prüfen“ lässt die Kugel rollen und zeigt den tatsächlichen Umkehrpunkt.

Halte fest: Ohne Reibung kommt die Kugel genau auf die Höhe zurück, die ihrer Gesamtenergie entspricht — egal, ob die Gegenseite steil oder flach ist. Eine Startgeschwindigkeit hebt diese Grenze an, Reibung senkt sie: Der fehlende Teil ist nicht weg, sondern in thermische Energie übergegangen. Genau so argumentierst du auch ohne Applet: Bilanz am Anfang, Bilanz am Ende, Vergleich.