Grafik, interaktiv:Energie und Arbeit haben dieselbe Maßeinheit, Energie und Leistung nicht. Den Unterschied erklärt diese Animation am Beispiel eines Sportlers, der auf einen Tisch hüpft. Energie ist die gespeicherte Arbeitsfähigkeit eines Systems, also ein Zustand. Arbeit ist die Prozessgröße, mit der gespeicherte Energie nutzbar gemacht oder der Energieinhalt erhöht werden kann. Leistung dagegen ist Arbeit pro Zeit bzw. Leistung wird über ihre Nutzungsdauer zur Arbeit. Durch sukzessives Anklicken der Begriffe Arbeit, Energie und Leistung können in dieser Grafik die Unterschiede interaktiv visualisiert werden. Die Veranschaulichung erfolgt anhand eines Beispiels: ein Sportler, der seine Sprungkraft durch Hüpfen auf einen Tisch trainiert. Die Arbeit, die er dabei aufbringt, ist unabhängig von der Sprunggeschwindigkeit. Sie hängt nur vom Gewicht des Sportlers und der Tischhöhe ab. Aber je nachdem, wie schnell er auf den Tisch springt, ist die Leistung, die er erbringt, unterschiedlich. Wenn der Sportler besonders schnell auf den Tisch springt, leistet er fast so viel wie ein Motorradmotor. Kein Wunder, dass bei solcher Überbeanspruchung des Körpers das Verletzungsrisiko steigt.Hinweise und Ideen:Im Alltag wird oft nicht zwischen Arbeit und Leistung unterschieden. Zum Verständnis der allgemeinen Energiediskussion ist es aber besonders wichtig, dass die Schülerinnen und Schüler die Begriffe sauber auseinanderhalten können.
|