Höhenenergie berechnen


m·g·h


Basiswissen


Die Höhenenergie ist eine spezielle Form der potentiellen Energie. Für Situationen nahe an der Oberfläche eines Planeten oder sonstigen Himmelskörpers nimmt man die Formel Masse m mal Fallbeschleunigung g mal Höhe h. Das ist hier mit einem Rechenbeispiel kurz vorgestellt.

Formel


◦ E = m·g·h

Legende


◦ E = Höhenenergie = potentielle, Lage- der Fallenergie, oft in Joule
◦ m = die Masse des Körpes, der über eine Höhe h hinunterfällt, oft in kg
◦ g = die Erdbeschleunigung (auch Ortsfaktor), auf der Erde etwa 10 m/s²
◦ h = der Höhenunterschied, den der Körper mit m durchfällt, oft m
◦ · = => Multiplikationszeichen

Beispielrechnung


◦ Ein Stein wiege etwa 2 kg.
◦ Er könnte von einem Balkon etwa 5 m in die Tiefe fallen.
◦ Welche potentielle Energie ist dabei gespeichert?
◦ Rechnung: 2 kg * 10 m/s² * 5 m = 100 Joule
◦ Die potentielle Energie beträgt 100 J.

Wann gilt diese Formel?


Ein Kran in einem Hafen hebt einen Container von einem Schiff: die Situation findet nahe an der Erdoberfläche statt. Für solche Situationen gilt die Formel oben. Nahe der Erdoberfläche schließt auch Höhen auf Bergen oder Flughöhen von Flugzeugen mit ein. Für den Aufstieg einer Rakete in eine Erdumlaufbahn aber würde die Formel schon deutlich falche Ergebnisse liefern. Siehe als alternativen Rechenweg dann unter => Hubarbeit über Integralrechnung