Mechanische Energie

Mechanische Energie ist die Fähigkeit, mechanische Arbeit zu verrichten, d.h. Kraft auf einen Körper einzuwirken, sodass dieser beispielsweise verformt, beschleunigt oder angehoben wird. Anders ausgedrückt, ist mechanische Energie die in einem Körper gespeicherte mechanische Arbeit. Mechanische Energie wird in der Einheit Joule angegeben. Ein Joule ist dabei genau die Energie, die beispielsweise für das Anheben eines 1 kg schweren Gegenstands um 10 cm benötigt wird.

Formen der mechanischen Energie

Mechanische Energie tritt in verschiedenen Formen auf: Um einen elastischen Körper zu verformen, muss Spannarbeit verrichtet werden. Sie wird als Spannenergie in diesem Körper gespeichert und bei der Rückverformung wieder freigesetzt. Durch Spannenergie kann man z.B. einen Gummiball hüpfen lassen. Um dagegen einen Körper zu heben, muss Hubarbeit verrichtet werden. Sie wird als Höhenenergie, auch potentielle Energie genannt, im Körper gespeichert und wieder freigesetzt, wenn der Körper herunterfällt. Durch das Leisten von Beschleunigungsarbeit wird kinetische Energie in einem Körper gespeichert, durch das Leisten von Rotationsarbeit dagegen Rotationsenergie.

Mechanische Energie in der Praxis

Bei der Umwandlung bestimmter Energieformen zu elektrischem Strom spielt mechanische Energie oft eine große Rolle. So wird in einigen Kraftwerkstypen die Energie verschiedener Energieträger verwendet, um beispielsweise Turbinen anzutreiben. Mit der mechanischen Energie der Turbinen wird dann wiederum ein Generator angetrieben, der die mechanische Energie in elektrische Energie umwandelt. Pumpspeicherkraftwerke speichern Energie in Form von potentieller Energie, indem sie Wasser in ein höher gelegenes Reservoir pumpen. Die Rotorblätter von Windkraftanlagen werden durch kinetische Energie von Luft bzw. Wind betrieben.