Potentielle Energie und Energieerhaltung (Physik)

Lernkarten zur potentiellen Energie und zur Energieerhaltung: die potentielle Energie als Energie, die aufgrund der Konfiguration der wechselwirkenden Objekte in einem System gespeichert ist, die Regel, dass die Änderung der potentiellen Energie das Negative der von der zugehörigen konservativen Kraft verrichteten Arbeit ist, die willkürliche additive Konstante und die Wahl eines Nullbezugspunkts, die potentielle Energie der Gravitation U = mgy nahe der Erdoberfläche und die elastische potentielle Energie U = (1/2)kx^2 einer Feder. Konservative Kräfte (wegunabhängige Arbeit, null Arbeit auf einem geschlossenen Weg) im Gegensatz zu nichtkonservativen dissipativen Kräften wie Reibung und Luftwiderstand, die Rückgewinnung einer konservativen Kraft aus ihrer potentiellen Energie durch F = -dU/dx oder den Gradienten und der Rotationstest. Die mechanische Energie E = K + U, ihre Erhaltung, wenn nur konservative Kräfte Arbeit verrichten, W_nc = Änderung von E, wenn dies nicht der Fall ist, und der Energieerhaltungssatz. Potentialdiagramme: die Linie der Gesamtenergie, die Bedingung K = E - U >= 0, die Umkehrpunkte, die erlaubten und verbotenen Bereiche, die Kraft als negative Steigung, die Gleichgewichtspunkte, stabile und instabile Gleichgewichte anhand der zweiten Ableitung, die maximale Geschwindigkeit an einem Potentialminimum und der unendlich tiefe Potentialtopf. Und die Energiequellen: thermische, chemische, strahlende und nukleare Energie, erneuerbare und nicht erneuerbare Quellen, Umwandlungsverluste, Wasser-, Wind- und Solarenergie sowie die weltweite Energieverteilung von 2010.