Fall 1
- Masse (kg)
- 10kg
- Höhe (m)
- 5m
490,332500J
Mit diesen Werten öffnenPotentielle-Energie-Rechner
490,332500J
Ergebnis: 490,332500 JMasse mal Normfallbeschleunigung mal Höhe: 10 kg in 5 m Höhe speichern 490,3325 J. Der Rechner nutzt g = 9,80665 m/s², den exakt festgelegten konventionellen Wert. Die Energie ist in beiden Eingaben linear — verdoppelst du eine, verdoppelt sie sich, verdoppelst du beide, vervierfacht sie sich.
Die Zahlen auf einen Blick
Festgehalten: Masse (kg) 10,000 kg.
| Höhe (m) (m) | Ergebnis (J) |
|---|---|
| 0,000 | 0,000000 |
| 2,000 | 196,133000 |
| 4,000 | 392,266000 |
| 5,000Dein Wert | 490,332500 |
| 6,000 | 588,399000 |
| 8,000 | 784,532000 |
| 10,000 | 980,665000 |
Beispiele durchgerechnet
Fall 2
- Masse (kg)
- 70kg
- Höhe (m)
- 2m
1.372,931000J
Mit diesen Werten öffnenFall 3
- Masse (kg)
- 0.5kg
- Höhe (m)
- 3m
14,709975J
Mit diesen Werten öffnenSo wird gerechnet
E = m × g × h, g = 9,80665 m/s²
- SchrittDie Masse des Körpers in Kilogramm eintragen.
- SchrittDie Höhe über deinem gewählten Bezugsniveau in Metern eintragen.
- ErgebnisDie gespeicherte Energie in Joule ablesen — sie käme beim Fall zurück.
Referenztabelle
| m (kg), h (m) | Was es beschreibt | Energie (J) |
|---|---|---|
| 10, 0 | Auf dem Bezugsniveau, nichts gespeichert | 0 |
| 1, 1 | Ein Kilogramm, einen Meter hoch | 9,80665 |
| 0,5, 3 | Buch auf ein hohes Regalbrett gehoben | 14,709975 |
| 2, 10 | 2 kg auf einer Fensterbank im dritten Stock | 196,133 |
| 10, 5 | 10 kg um ein Stockwerk angehoben | 490,3325 |
| 70, 2 | Person auf einer 2 m hohen Plattform | 1372,931 |
Fragen
Wie berechne ich die potentielle Energie im Schwerefeld?
Multipliziere die Masse mit der Normfallbeschleunigung und mit der Höhe: E = m × g × h mit g = 9,80665 m/s². Für einen Körper von 10 kg in 5 m Höhe sind das 10 × 9,80665 × 5 = 490,3325 J. Die Masse gibst du in Kilogramm und die Höhe in Metern an, das Ergebnis kommt in Joule heraus.
Welchen Wert für g nutzt der Rechner?
Die Normfallbeschleunigung g = 9,80665 m/s², den exakten konventionellen Wert nach NIST. Sie ist die Beschleunigung, die ein Körper beim Fall nahe der Erdoberfläche gewinnt. Der tatsächliche örtliche Wert schwankt leicht mit Breitengrad und Höhe, etwa 9,78 am Äquator bis 9,83 an den Polen.
Welche Einheiten werden genutzt?
Die Masse in Kilogramm und die Höhe in Metern, das ergibt Joule, die SI-Einheit der Energie. Ein Joule ist ungefähr die Energie, einen Körper von 1 kg etwa 10,2 cm gegen die Schwerkraft anzuheben. Bleib bei Kilogramm und Metern, dann ist keine Umrechnung nötig.
Was passiert, wenn ich Masse oder Höhe verdopple?
Beides verdoppelt die Energie, denn E = m × g × h ist in beiden linear. Verdoppelst du die Masse von 10 kg auf 20 kg bei 5 m, steigt die Energie von 490,3325 J auf 980,665 J, und eine Verdopplung der Höhe bewirkt genau dasselbe. Verdoppelst du beide, vervierfacht sie sich.
Wie hängt das mit der kinetischen Energie zusammen?
Die potentielle Energie ist gespeicherte Energie der Lage, die kinetische ist Energie der Bewegung. Fällt ein Körper, wandelt sich die potentielle in kinetische Energie um, sodass die Energie oben ungefähr der Bewegungsenergie kurz vor dem Aufprall entspricht, ohne Luftwiderstand gerechnet. Der Körper mit 490,3325 J käme also mit rund 490,3325 J am Boden an.
Quellen und letzte Prüfung
Information, keine Fachberatung.