30 Tage kostenlos testen

Überzeugen Sie sich von der Qualität unserer Inhalte.

Was ist Energie? – Einführung

Du möchtest schneller & einfacher lernen?

Dann nutze doch Erklärvideos & übe mit Lernspielen für die Schule.

Kostenlos testen
Bewertung

Ø 4.0 / 128 Bewertungen

Die Autor*innen
Avatar
Sandra Haufe
Was ist Energie? – Einführung
lernst du in der Unterstufe 3. Klasse - 4. Klasse - Oberstufe 5. Klasse - 6. Klasse

Grundlagen zum Thema Was ist Energie? – Einführung

Hallo, in diesem Video geht es um Energie. Du lernst hier, was die Energie ist und was sie mit der Arbeit zu tun hat. Es wird dir gezeigt, welche Energieformen es üblicherweise gibt und woher wir sie kennen. Die verschiedenen Energieformen lassen sich teilweise ineinander umwandeln, zum Beispiel kinetische in potentielle Energie und wieder zurück. Diese Begriffe lernst du hier alle kennen und sie werden dir an anschaulichen Beispielen erklärt. Bei all diesen Umwandlungen gilt eine Gesetzmäßigkeit, die du als Energieerhaltungssatz kennenlernen wirst.

Transkript Was ist Energie? – Einführung

Hallo! In diesem Video dreht sich alles rund um die Energie. Als 1. wollen wir gucken, was es alles für unterschiedliche Energieformen gibt und als 2. geht es um die Energieerhaltung oder vielleicht eher Energieumwandlung und als 3. am Ende gibt es noch ein kleines Beispiel. Also los geht es! Wir bekommen natürlich mit dem ersten Punkt, den Energieformen. Wie also kann Energie auftreten? Was ist überhaupt Energie? Energie ist die Fähigkeit Arbeit zu verrichten. Das ist die Definition davon. Wenn ihr das jetzt noch nicht richtig verstanden habt, dann ist das gar nicht schlimm. Wir gucken uns ja jetzt noch mal genauer an, was das bedeutet. Wir machen jetzt mal eine Tabelle. Links steht immer der Zustand. Also was ein Körper gerade an Energie hat und rechts steht immer ein Prozess, was man zum Beispiel mit dieser Energie dann machen kann. Die 1. Energieform kennt ihr bestimmt schon. Das ist die Bewegungsenergie. Und der Fachausdruck dafür ist kinetische Energie. Ein Auto hat zum Beispiel eine kinetische Energie, wenn es fährt, also eine Geschwindigkeit hat. Und wenn das Auto gegen eine Mauer fährt, so kann es diese kaputtmachen oder eher die Mauer macht das Auto kaputt. Mithilfe einer kinetischen Energie kann man also andere Dinge verformen. Man leistet also eine Verformungsarbeit. Unsere 2. Energieform ist die Lageenergie. Und der Fachausdruck dafür ist potenzielle Energie. Und ein Auto, das zum Beispiel auf einem Hügel steht, hat eine potenzielle Energie, denn das Auto kann, es hat die Möglichkeit, den Hügel herunter zu rollen. Dabei wird eine Beschleunigungsarbeit geleistet. Ein Körper hat also immer dann eine potenzielle Energie, wenn er die Möglichkeit hat zu fallen. Gut, kommen wir zur 3. Energieform, der Spannenergie. Eine Feder, die in einem Katapult gespannt ist, hat eine Spannenergie, denn die Feder kann eine Arbeit verricht. Sie kann nämlich eine Kugel nach oben schießen und das ist dann eine Hubarbeit. Also immer wenn Körper verformt sind, aber eigentlich in ihren ursprünglichen Zustand zurückwollen, dann besitzen sie eine Spannenergie. Also diese 3 Energien, die kinetische Energie, die potenzielle Energie und die Spannenergie, fasst man unter dem Begriff der mechanischen Energien zusammen. Aber es gibt noch ganz viele andere Energieformen, außer diese drei Mechanischen hier. Die werden wir uns jetzt mal angucken. Also links steht wieder die Energieform und rechts steht der Energieträger. Es gibt zum Beispiel noch die elektrische Energie. Die Wirkung davon kann man zum Beispiel in einer Glühbirne beobachten, denn der Träger der elektrischen Energie ist der elektrische Strom. Und wenn es eine elektrische Energie gibt, dann gibt es auch eine magnetische Energie und klar die Träger sind Magneten, so wie dieser Hufeisenmagnet hier zum Beispiel. Also Nächstes gibt es noch die Wärmeenergie, denn mit Wärme kann man ja auch Arbeit verrichten. Ein Träger der Wärmeenergie ist zum Beispiel der Wasserdampf, denn er ist sehr heiß. So was gibt es noch für Energieformen? Genau die Strahlungsenergie. Bestes Beispiel dafür ist die Sonne. Die kann ja irgendwann sogar richtig schädlich werden mit ihrer Energie. Also das Sonnenlicht ist ein Träger der Strahlungsenergie und zum Beispiel auch die Röntgenstrahlen, die unseren Körper durchleuchten können. Aber es geht noch weiter. Es gibt zum Beispiel auch noch die Kernenergie. Das ist die Energie, die zwischen den Teilchen in dem Atomkern herrscht. Also Träger der Kernenergie sind die Atome. Und wie viel Energie da drin steckt, sieht man ja in Kernkraftwerken, die ja nur mit kleinsten Mengen von Uran riesige Energien erzeugen können. Und die letzte, aber trotzdem sehr wichtige Energieform ist die chemische Energie. Chemische Energie bekommst du zum Beispiel, wenn du einen Apfel oder noch besser ein Stück Traubenzucker isst. Also Träger von der chemischen Energie ist der Apfel oder der Traubenzucker. Und die chemische Energie in deinem Körper kann dann umgewandelt werden in andere Energieformen, wie zum Beispiel die Wärmerenergie oder die kinetische Energie. Und somit wären wir auch schon bei unserem 2. Punkt, der Energieumwandlung. Also wir gucken uns jetzt mal ein Pendel an, an dem unten eine Kugel hängt. Diese heben wir nach links hoch. Die Kugel hat dann also potenzielle Energie. Im nächsten Bild schwingt die Kugel nach unten und sie erhält immer mehr Geschwindigkeit. Das heißt immer mehr kinetische Energie. Die potenzielle Energie nimmt also immer mehr ab und wandelt sich in kinetische Energie um. Dann schwingt die Kugel weiter und auf der rechten Seite nach oben. Sie verliert also immer mehr ihre kinetische Energie und im Extrempunkt bleibt sie sogar stehen und hat nur noch potenzielle Energie. Und dann schwingt sie wieder zurück und die potenzielle Energie wandelt sich wieder in kinetische Energie und so weiter und so weiter. Also Energien können sich ineinander umwandeln. Und diese Darstellungsweise von der Umwandlung von Energien nennt man ein Energieflussdiagramm. Und warum bleibt in der Praxis das Pendel trotzdem irgendwann stehen? Naja bei mechanischen Energieformen geschieht die Umwandlung meist nicht vollständig. Das heißt, es wird stets ein mehr oder weniger großer Teil in Wärme umgewandelt, in Wärmeenergie. Insgesamt kann Energie also nie einfach so entstehen oder verloren gehen. Es gilt nämlich der Energieerhaltungssatz. Der besagt: Die Gesamtenergie im Universum ist immer konstant. Energie kann also nicht verloren gehen oder verbraucht werden, sie kann sich nur in weniger wertvolle Energieformen umwandeln. So das war es erst mal zu den Grundlagen der Energie und was ihr dazu wissen solltet. Jetzt schauen wir uns mal ein Beispiel an. Das hat auch etwas mit einem Energieflussdiagramm zu tun. Wir wollen nämlich mal einen Stabhochsprung analysieren. Es gibt 6 verschiedene Bilder. Zuerst befindet sich der Springer am Start. Er will nun loslaufen. Er läuft immer schneller, hat irgendwann seine Höchstgeschwindigkeit erreicht, sticht dann den Stab in den Boden, springt hoch, der Stab zieht ihn nach oben, er fliegt über die Stange und hat nun seinen Höhepunkt erreicht und fällt dann nach unten auf die Matte. Nun wollen wir einmal analysieren, was da für Energien im Spiel sind. Zum 1. Bild: Damit der Springer sich überhaupt bewegen kann, benötigt er zunächst chemische Energie. Er muss also Traubenzucker gegessen haben. Diese wandelt sich dann, wenn er losrennt, teilweise in kinetische Energie um, Bewegungsenergie also. Sobald er den Stab in den Boden sticht, verformt sich dieser. Er hat also eine Spannenergie. Naja und die kinetische Energie des Springers ist natürlich auch noch nicht ganz verloren. Je höher er kommt, desto mehr wandelt sich dann aber die kinetische Energie in potenzielle Energie um. Und die Spannenergie des Stabes ist natürlich trotzdem noch da. Wenn er dann den Höhepunkt erreicht hat, besitzt er nur noch potenzielle Energie. Also die Spannenergie und die kinetische Energie haben sich komplett umgewandelt. Und jetzt passiert wieder das Umgekehrte. Er wird nach unten beschleunigt, kriegt immer mehr Geschwindigkeit und die potenzielle Energie wandelt sich in kinetische um. Wenn der Springer dann auf die Matratze fällt, verformt sich diese. Die kinetische Energie hat sich also in Spannenergie umgewandelt, aber nur teilweise. Einiges hat sich bestimmt auch in Wärmeenergie umgewandelt. Also wir sehen und das ist das Wichtigste, es gilt auch hier der Energieerhaltungssatz. So das war es. Ich hoffe mein Video hat euch geholfen. Tschüs!

40 Kommentare

40 Kommentare
  1. Danke!!!! Das Video war mal wieder sehr hilfreich.Ich hoffe das auch bald mal ein Video zu Energiestromstärke hochgeladen wird.Dennoch schönes Video.

    Von TIM_GAMING, vor etwa einem Monat
  2. sehr schon leicht zu verstehen süpppppper

    Von Sverre, vor 4 Monaten
  3. Sehr geholfen 🙂

    Von Sarah, vor 9 Monaten
  4. Es ist eine Glühlampe!

    Von Niewerth 1, vor mehr als einem Jahr
  5. Aber sonst gut erklärt

    Von Vbauzhadze, vor mehr als einem Jahr
Mehr Kommentare

Was ist Energie? – Einführung Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Was ist Energie? – Einführung kannst du es wiederholen und üben.
  • Nenne die Definition der Energie.

    Tipps

    Gesucht ist eine allgemeine Definition. Überlege, wie sie lauten könnte.

    Lösung

    „Energie ist die Fähigkeit Arbeit zu verrichten."

    Dazu gehört auch Bewegungsarbeit und z.B. alles, was beschleunigt wurde.

    Die beiden wichtigsten Ansätze für viele physikalischen Vorgänge sind der Energie- oder der Kraft-Ansatz.

    Oft geht beides, dennoch sind die Formeln dann völlig unterschiedlich und man mischt beide Ansätze selten.

  • Ordne den energetischen Zustand dem dazugehörigen Prozess zu.

    Tipps

    Die potentielle Energie ist die Energie, die ein Körper theoretisch ausüben könnte.

    Lösung

    Es gibt so viele Energieformen und für jede davon gibt es mindestens eine Formel, die sie beschreibt.

    Wenn ein Auto gegen die Wand fährt, tut das weh, weil es kinetische Energie auf die Wand ausübte.

    Wenn es an einem Abhang steht, hat es die Möglichkeit zu fallen. Dies ist dann seine potentielle Energie, also die Fallenergie, die dann in kinetische Energie umgewandelt wird.

    Die Spannenergie dagegen beschreibt die Kraft, mit der ein Körper wieder in seine Ausgangslage zurück möchte, z.B. eine ausgelenkte Feder.

    Die chemische Energie ist etwas komplizierter. Sie beschreibt, wie der Traubenzucker im Apfel in den Körperzellen in Energie umgewandelt wird.

  • Ordne den Energieformen die zugehörigen Energieträger zu.

    Tipps

    Atome bestehen aus dem Atomkern und der Elektronenhülle.

    Lösung

    Es gibt viele Energieformen und Dinge bzw Medien, die sie übertragen.

    So hat der elektrische Strom natürlich eine (elektrische) Energie.

    Auch dass magnetische Energie in Magneten steckt, leuchtet ein.

    Wärmeenergie steckt in vielen Dingen, so auch im Wasserdampf, der z.B. aus dem Topf aufsteigt.

    Strahlungsenergie ist die Energie der Strahlung, also Röntgenstrahlen, Mikrowellen, Licht etc.

    Auch die Kernenergie ist eine Form der potentiellen Energie und in den Atomkernen enthalten, da sie ja gespaltet werden können.

    Alle Energieformen können Arbeit verrichten: ziehen an, stoßen ab, Wärme ist auch eine Teilchenbewegung, etc.

  • Erkläre, wie kinetische und potentielle Energie umgewandelt werden können.

    Tipps

    Kinetische Energie heißt auch Bewegungsenergie.

    Lösung

    Das Fadenpendel ist ein super Beispiel für die Umwandlung von kinetischer in potentielle Energie und andersherum.

    Wenn das Pendel am Mittelpunkt die höchste Geschwindigkeit hat, hat es auch die größte kinetische Energie, da gilt:

    $E_{kin}=\dfrac{m}{2}\cdot v^2$.

    Ist das Pendel nun am Scheitelpunkt angekommen, beginnt es ja wieder in die andere Richtung zu schwingen. Bei dem Richtungswechsel gibt es eben auch einen Punkt, an dem die Geschwindigkeit $=0$ sein muss: nämlich der Scheitelpunkt.

    Und ist das Pendel nun weit ausgelenkt und regungslos, hat es eine besonders hohe potentielle Energie, da es die Möglichkeit hat (und sie sofort nutzt), zurück zu schwingen.

    Bei all diesen Umwandlungen gilt immer der Energieerhaltungssatz. Dieser besagt, dass Energie niemals verloren geht, sondern nur in andere Energieformen umgewandelt wird.

  • Nenne Eigenschaften der Energie und der Energieformen.

    Tipps

    Energie kann nur in andere Energieformen umgewandelt werden.

    Lösung

    Energie geht niemals verloren, sie kann höchstens in eine andere Form umgewandelt werden.

    Zum Beispiel wird die potentielle Energie, die ein Körper hat, wenn er z.B. am Abgrund steht, in kinetische Energie umgewandelt, wenn der Körper dann hinunterfällt.

    Die Energieform der Atomkerne nennt man Kernenergie und ist eine Art potentieller Energie.

  • Erkläre die Energieumwandlumg beim Stabhochsprung.

    Tipps

    Chemische Energie ist z.B. die Energie, die im Körper erzeugt wird.

    Spannenergie ist die Energie, die ein Körper hat, der aus seiner ursprünglichen Lage ausgelenkt wurde, und mit der er wieder in seine Ausgangslage strebt.

    Lösung

    Ein weiteres, etwas mehrstufiges Beispiel ist der Stabhochsprung.

    Bei diesem wird im Körper zunächst die nötige chemische Energie erzeugt, die zum losrennen benötigt wird. (1) Beim Laufen wird sie zu kinetischer Energie (2), mit der der Stab gespannt wird (3).

    Das geschieht dadurch, dass der Stab in den Boden gesteckt wird. Dadurch kann man ihn biegen.

    Diese aufgebaute Spannenergie führt dazu, dass der Stab sich wieder gerade biegt: aus Spannenergie wird dadurch wieder schrittweise potentielle Energie (4). Im Fall (5) bekommt der Springer dann eine kinetische Energie, durch die die Matte verformt wird und damit seine Energie in Spannenergie umwandelt (6).

30 Tage kostenlos testen
Mit Spaß Noten verbessern
und vollen Zugriff erhalten auf

2.694

sofaheld-Level

6.289

vorgefertigte
Vokabeln

10.224

Lernvideos

42.166

Übungen

37.254

Arbeitsblätter

24h

Hilfe von Lehrer*
innen

laufender Yeti

Inhalte für alle Fächer und Schulstufen.
Von Expert*innen erstellt und angepasst an die Lehrpläne der Bundesländer.

30 Tage kostenlos testen

Testphase jederzeit online beenden