Soll die Masse m auf die Geschwindigkeit v gebracht werden, so muß sie von 0 m/s auf v m/s beschleunigt werden. Die wirksame Beschleunigung a soll dabei konstant bleiben. Die wirksame Kraft ist F = m * a; die zu verrichtende Arbeit entlang des Beschleunigungsweges s wird dann

W = m * a * s

Einheit: kg * m/s² * m = Nm = J

Ersetzt man in dieser Gleichung die Größen a und s durch und (Gesetze der gleichmäßig beschleunigten Bewegung), ergibt sich die Gleichung für die kinetische Energie:

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Ein Personenwagen mit der Masse m = 1200 kg wird von 0 auf 90 km/h beschleunigt.

a) Wie groß ist dann seine kinetische Energie?

b) Bei einem Aufprall auf ein festes Hindernis wird die kinetische Energie in "Zerstörungsenergie" umgewandelt. Welcher Fallhöhe (gleich Hubhöhe) entspricht diese Energiemenge? Fallbeschleunigung g = 9,81 m/s².

a)
b)
	Wpot ist die potentielle Energie, die Energie der Lage.
	Beachte: Die Kinetische Energie und damit die Zerstörungsenergie wächst mit dem Quadrat der Geschwindigkeit!

Ein Radiumkern ¹) zerfällt unter Ausstrahlung eines α-Teilchens ²). Beim Verlassen des Kerns hat das α-Teilchen der Masse m = 6,6 * 10^-24 g die Geschwindigkeit v = 16000 km/s.

a) Welche Beschleunigungsarbeit W wird im Kern aufgebracht?

b) Wie groß ist die Beschleunigung a, die das α-Teilchen bis zum Austritt aus dem Kern erfährt? Als Beschleunigungsweg wird der Kernradius r angenommen.

c) Wie groß ist die wirksame Kraft F?

d) In einer Wilson-Nebelkammer wird die Bahnlänge des α-Teilchens mit s = 3,4 cm gemessen. Wie groß ist die (negative) Beschleunigung a (= Verzögerung) auf dieser Weglänge?

a) Beschleunigungsarbeit: (V_O = 0, V_E = 16000 km/s)

b) Beschleunigung: (V_E = 16000 km/s, s = 2 * 10^-11 mm)

c) Wirksame Kraft:

d) Bremsvorgang: (V_O = 16000 km/s, V_E = 0, s = 3,4 cm)

¹) Angenommener Kernradius r = 2 * 10^-11 mm

²) α-Teilchen = Heliumkern