Physik Protokoll

Physik Protokoll
Charlotte-Wolff -Kolleg
A 40 E-Phase, Kurs: Physik 1
Montag, 21.03.2011, 3. Block, 12.00 – 13.30 Uhr
Fachlehrer: Herr Winkowski
Protokollant: Nitschke, Dennis
Thema der Stunde:
Äquinoktium und Energieumwandlung
Zu Beginn der Stunde wurde uns, durch Herrn Winkowski, der Begriff Äquinoktium
( Tag und Nachtgleiche) und im allgemeinen der Sonnenjahreslauf erklärt.
Äquinoktium: Die Tag und Nachtgleiche geschieht zwei mal im Jahr. Es gibt den Frühlinspunkt, welcher am
20. oder 21. März liegt und den Herbstpunkt, welcher auf den 22. oder 23. September liegt.
Das sind die Zeitpunkte im Jahr wo sich die Ekliptip und der Himmelsäquator sich schneiden.
Die Ekliptik ist nur einer von den Menschen vorgestellter Kreis auf der Himmelsphäre
(vorgestellte große Kugel mit der Erde als Mittelpunkt), auf dem sich die Sonne im Laufe
des Jahres zu bewegen scheint. Alle 18 Jahre kommt der Mond der Erde am nähesten. Die
Erde dreht sich in einer Ellipse um die Sonne herum, wie auch der Mond um die Erde.
Immer wenn der Mond die Umlaufbahn der Erde schneidet ist er der Erde am nähesten,
dies geschieht alle 18 Jahre.
Energieumwandlung:
Im zweiten Teil der Stunde ging es dann um die Energieumwandlung.
Wir haben sechs verschiedene Arten der Energieumwandlung durch Herrn
Winkowski vorgestellt bekommen.
Diese Skizze zeigt uns die Hubarbeit. Errechnen kann man diese, indem man
die Masse m mit der Gravitationskraft, die sich aus der Fallbeschleunigung g
und der Höhe h zusammensetzt, multipliziert. Hier muss man die Arbeit
reinstecken, um die Masse m zu bewegen.
h
W= m*g*h
m
m
Die zweite Skizze zeigt uns die Potenzielle Energie. Hier wird die Masse m
bereits durch eine Kraft über der Erde gehalten. Errechnen tut man sie wie
die Hubarbeit. Hier steht die Energie zur Verfügung.
Epot= m*g*h
h
Fällt ein Körper mit der Masse m irgendwo herunter, entsteht so kinetische
Energie. Errechnen kann man diese indem man die Masse m halbiert und
mit der Geschwindigkeit v zum quadrat multipliziert.
m
Ekin=
m * v²
2
Beim Aufprall kann sich dann die kinetische Energie in Verformungsarbeit
umwandeln. Dabei entsteht Wärmeenergie,welche das Endprodukt einer
jeden Energie ist. Dazu die Skizze.
m
S
Beim Aufprall auf den Boden hat sich der Körper verformt.
Doch je nach Beschaffenheit des Bodens, kann der Körper auch stark
abgedämpft werden, wie zum Beispiel bei einem gefederten Boden. Dort
tritt dann eine Spannenergie auf, die sich errechnen lässt. Dazu muss man
die Federkonstante D mit den Weg s zum quadrat multiplizieren und das
Produkt halbieren.
Espann= D * s²
2
h
m
S
Wenn bei dem Vorgang keine Reibungsenergie und Wärmeenergie auftreten
würden, würde der Körper mit der Masse m wieder in die Luft geschleudert
werden und der Vorgang würde sich noch lange wiederholen. Hierbei wird
die Spannenergie wieder in kinetische Energie umgewandelt.
Um dies zu Veranschaulichen kann man sich einen Flummiball vorstellen,
der auf den Boden aufschlägt und wieder in die Luft springt.
Der Energieerhaltungssatz sagt uns, dass eine Gesamtenergie in einem
geschlossenen System sich nicht ändert. Die Energie kann sich endlos lang
umformen wie z.B. im letzten Beispiel, wo sich die Spannenergie in
kinetische Energie umwandelt doch dabei wird keine Energie erzeugt oder
kann dabei verloren gehen.
Quellen: Mitschriften aus dem Unterricht
Bildquelle:
http://www.jaybees.de/astropage/astronomie/begriffe/tagundnachtgleichen.htm
http://www.wissen.de/wde/generator/wissen/ressorts/natur/weltraum/ESA_Ansichten/index,page=1050876.html
http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei:Ecliptic.svg&filetimestamp=20100503150751