2. Energieerhaltungssatz bei mechanischen Vorgängen


Eine Plasteflasche wird vollständig mit Sand oder mit Wasser gefüllt. Dicht unterhalb des Schraubverschlusses legt man eine Schlinge um die Flasche und hängt sie in Form eines Pendels an einem Faden auf. Die obere Befestigungsstelle soll sich möglichst an der Decke des Zimmers befinden und die Flasche dicht über dem Boden hängen. Nun lenkt man die Flasche etwa 2 m aus der Ruhelage aus und führt sie dabei so weit an sein Gesicht heran, daß die Flasche die Nase berührt. Dann bleibt man still stehen und läßt die Flasche los. Ihre potentielle Energie wandelt sich in kinetische Energie um, so daß sie die Gleichgewichtslage mit großer Geschwindigkeit durchläuft. Dann nimmt ihre kinetische Energie ab und die potentielle Energie wieder zu. Nachdem die Flasche ihren höchsten Punkt auf der gegenüberliegenden Seite erreicht hat, schwingt sie zum Ausgangspunkt zurück. Dabei nimmt ihre Geschwindigkeit zunächst immer mehr zu, so daß die Befürchtung auftritt, daß sie gegen die Nase des Beobachters stößt. Beim weiteren Annähern verringert sie jedoch ihre Geschwindigkeit. Die Flasche kommt unmittelbar vor dem Gesicht des Experimentators zur Ruhe (siehe Bild). Das Experiment zeigt, daß potentielle und kinetische Energie wiederholt weitestgehend vollständig ineinander umgewandelt werden.