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Arbeit. Kinetische und potentielle Energie I9 
  
  
Hält man ein Gewicht mit horizontal ausgestreckten Armen ruhig, so verlangt dies 
keine Arbeit im physikalischen Sinn, wohl aber im physiologischen, da noch andere 
Energieumsátze stattfinden. 
22. Eine bewegte Masse kann Arbeit leisten. Ein aufwárts ge- 
worfener Körper steigt infolge der erteilten. Geschwindigkeit in die Höhe, 
er hebt sich gleichsam selbst. Ein fliegendes Geschoß, bewegte Luft oder 
Wassermassen leisten im Anpralle Arbeit. Die Fähigkeit, Arbeit 
zu leisten, heißt Energie. Eine mit der Geschwindigkeit v bewegte 
Masse m besitzt ($ 21) also die Bewegungsenergie oder kinetische 
Energie m Die GróBe ^ po nennt man auch Wucht oder — nicht sehr 
gliicklich — lebendige Kraft. 
Beispiel. Ein vertikal aufwärts fliegendes Gewehrgeschoß von 15 g Masse und einer 
Geschwindigkeit von 820 m pro sec besitzt die kinetische Energie $ *15*82000?. In 
Arbeit verwandelt, würde diese Energie ausreichen, einen Kórper von 50 kg Gewicht 
10,3 m hochzuheben. 
Oder: Die Granate eines 35,5-cm-Marinegeschützes (mit 620 kg) hat eine Anfangs- 
geschwindigkeit von 800 m/sec. Die Wucht ist etwa dreimal so groß als die eines voll- 
ständigen Eilzuges in voller Fahrt! 
Die überraschend große Wucht des Anpralls ergibt sich aus dem Quadrat der Ge- 
schwindigkeit. Wir kennen Massenteilchen (Elektronen), die kleiner sind als die Atome, 
die sich aber mit 200000 km pro sec und mehr bewegen; die Wucht des Anpralls dieser 
Teilchen ist trotz ihrer Kleinheit eine relativ sehr große. 
23. Es gibt aber noch eine andere Form von Arbeitsvorrat. Ein Stein 
auf dem Dache und ein identischer Stein auf dem Erdboden sind physi- 
kalisch nicht gleichwertig. Der Stein auf dem Dache kann infolge seiner 
erhöhten Lage fallen und im Fallen Arbeit leisten. Ebenso liegt in einer 
gespannten elastischen Feder oder im Dynamit usw. die Fähigkeit 
Arbeit zu leisten; dieser Arbeitsvorrat, hervorgebracht durch die 
Lage oder Spannung, heißt Energie der Lage oder potentielle 
Energie. Weitere, Beispiele werden wir später kennenlernen. 
24. Analog dem Satze: ,,Materie kann nicht zerstôrt und nicht er- 
schaffen werden‘ gilt auch: , Energie kann nicht zerstórt und nicht 
erschaffen werden.“ 
Hat man ein geschlossenes System, also irgendwelche Massen in einer 
bestimmten Umgrenzung, z. B. verschiedene Stoffe in einem großen ver- 
schlossenen Glaskolben, so kann die Summe aller Materie trotz aller 
chemischen Vorgänge nicht geändert werden, außer man brächte neue 
Materie hinzu oder ließe solche, z. B. in Gasform, entweichen; dann aber 
wäre das System nicht geschlossen. Ebenso bleibt die Summe aller 
Energie in einem geschlossenen System immer konstant. 
Man nennt dies Gesetz das der Erhaltung der Energie. 
Schießt man z. B. eine Kugel aufwärts, so erteilt man der Kugel eine 
gewisse kinetische Energie mit auf ihren Weg: diese kinetische Energie