Potenzielle und kinetische Energie berechnen

Energie der Lage oder potenzielle Energie steckt zum Beispiel in hochgehobenen Körpern:
In Dachziegeln, im hochgepumpten Wasser, in Satelliten, ....
Die potenzielle Energie wird mit folgender Formel berechnet:

W(pot) = m·g·h

Bewegungsenergie oder kinetische Energie steckt in der Bewegung von Körpern:
In Zügen, Autos, Flugzeugen, ....
Die kinetische Energie wird mit folgender Formel berechnet:

W(kin) = ½mv²

Die Maßeinheiten für die Energie sind dieselben wie die der Arbeit. Es gilt:

 W(pot) = W(kin)
m·g·h = ½mv²

• Nehmen wir an, ihr wiegt 40 kg und ihr springt von einem 5 Meter-Brett ins Wasser. Welche potenzielle Energie steckt dann in eurem Körper?
  (siehe Beispielrechnung 1)
• Welche potenzielle Energie steckt in einem Kubikmeter Wasser, das 40 m hochgepumpt worden ist?
  (siehe Beispielrechnung 2)
• Welche potenzielle Energie steckt in einem Dachziegel oder gar in dem gesamten Dach? Schätzt und berechnet die Energie!
• Welche potenzielle Energie steckt in einem Flugzeug, das in 10 000 Meter Höhe fliegt? Schätzt die potenzielle Energie!
• Welche potenzielle Energie steckt in der Raumstation oder in Satelliten, die die Erde umkreisen? Schätzt die potenzielle Energie!
• Lebensmittel sind Brennstoff für den menschlichen Körper. Stelle eine Tabelle mit Nährwerten in Joule zusammen.
• Nehmen wir an, ein Auto mit einem Gewicht von 1200kg fährt mit 100km/h. Welche kinetische Energie steckt in diesem Auto? (siehe Beispielrechnung 3)
• Was geschieht mit der Bewegungsenergie eines Fahrrades beim Bremsen?
• Welche kinetische Energie steckt in der Raumstation oder in einem Satelliten, die täglich einmal die Erde umkreisen? (Berechnet zuerst die Geschwindigkeit, mit der die Satelliten die Erde umkreisen.)
• Legt ggf. eine Excel-Tabelle an, in der für unterschiedliche Geschwindigkeiten die kinetischen Energien berechnet werden. Zeichnet ein Liniendiagramm.