Naturwissenschaftliche Wochenschrift. 



Ncuc Kolge VIII. Band; 

 der ganzen Reihe XXIV. Band. 



Sonntag, den 24. Oktober 1909. 



Nummer 



[Nachdruck verboten. 



Die Energie. 



Von Dr. Berthold WeiB. 



II. 



Erhaltung und Entwertung der Energie. 



A. Die Erhaltung der Energie. 

 Die Erhaltung der mechanischen Energie. 



Die Unveranderlichkeit von Materie und 

 Energie, besonders die der Materie betonten schon 

 die alten Naturphilosophen, wie Empedokles, 

 Anaxagoras, Demokrit und Lukrez. Lavoisier hat 

 dann 1789 durch Experimente die Erhaltung der 

 Materie festgestellt. Und zwar wurde der Nach- 

 weis dadurch gefiahrt, daS ein gegebenes Quantum 

 Materie vor und nach der Verbrennung das gleiche 

 Gewicht zeigte. Das heiSt aber nichts anderes, 

 als dafi die Energie der Lage die gleiche blieb. 

 So wurde die Erhaltung der Materie mit Hilfe 

 energetischer Beobachtungen bewiesen. 



Fur das Gesetz der Erhaltung der Energie war 

 der erste und wichtigste Schritt der Satz von der 

 Erhaltung der mechanischen Energie. Unter den 

 verschiedenen Energiearten kam man zuerst bei 

 der mechanischen zur Einsicht, dafi die Energie 

 unverandert bleibe bei ihren Wanderungen so- 

 wohl, wie bei ihren Wandlungen von einer Form 

 in die andere. Auf diesem Gebiete haben sich 

 zuerst Galilei, spater Newton, Huyghens, Leibnitz 

 und die Bernouillis besonders hervorgetan. Der 

 Satz von der Erhaltung der mechanischen Energie 

 zerfallt in drei Teile: 



1. Alle potentielle Energie, die von einem 

 Korper zu einem anderen wandert, bleibt unver- 

 andert (wenn ich die Spannung einer Feder dazu 

 benutze, eine andere Feder zu spannen, so erhalte 

 ich bei der zweiten Feder dieselbe Spannung wie 

 bei der ersten). 



2. Alle kinetische Energie, die von einem 

 Korper zu einem anderen wandert, bleibt unver- 

 andert (eine rollende Billardkugel teilt einer an- 

 deren, die sie voll trifit, dieselbe Geschwindigkeit 

 mit). 



3. Bei jeder Umwandlung kinetischer Energie 

 in potentielle oder potentieller in kinetische bleibt 

 die Gesamtenergie unverandert. Fur diesen Satz 

 von der Erhaltung der lebendigen Kraft, wie man 

 ihn genannt hat, bilden das Pendel und die 

 Planetenbewegung die besten Beispiele. In dem 

 Augenblick, bevor ich ein gehobenes Pendel los- 

 lasse, ist alle seine Energie in potentieller Form 

 vorhanden, die kinetische Energie ist gleich null. 

 Wenn ich das Pendel loslasse, setzt sich ein 

 immer wachsender Teil der potentiellen in kine- 

 tische Energie um. Der Energiegehalt des Pen- 

 dels driickt sich jetx.t in der Summe von poten- 



tieller und kinetischer Energie aus, wobei die 

 potentielle Energie bestandig abnimmt und, wenn 

 das Pendel den tiefsten Stand erreicht hat, zu null 

 wird. Die gesamte Energie des Pendels ist nun 

 in kinetische umgesetzt. Bei der weiteren Be- 

 wegung wandelt sich immer mehr kinetische in 

 potentielle um. In der Summe der beiden Energie- 

 formen wird die kinetische immer kleiner und 

 schliefilich zu null, sobald das Pendel den hochsten 

 Stand auf der entgegengesetzten Seite einnimmt. 

 Jetzt ist der gesamte Energievorrat des Pendels 

 wieder in potentielle Energie zuriickverwandelt, 

 deren Grofie der am Anfange gleich ist. Dieselbe 

 Energiegrofie enthielt das Pendel als kinetische 

 Energie im Augenblicke des tiefsten Standes und 

 in jedem anderen Zeitpunkte als Summe von 

 potentieller und kinetischer Energie. 



Ahnlich verhalt es sich bei der Planeten- 

 bewegung. Auch hier bleibt, wie man sich frtiher 

 ausdriickte, die Summe der vorhandenen leben- 

 digen und Spannkrafte, wie man jetzt sagt, die 

 mechanische Energie konstant. In dem Punkte 

 grofiter Entfernung von der Sonne ist alle Energie 

 in potentieller, in dem Punkte geringster Ent- 

 fernung alle Energie in kinetischer Form vorhan- 

 den; auf den dazwischen liegenden Punkten setzt 

 sie sich aus beiden Energieformen zusammen. In 

 dem Mafie, als auf dem Wege um die Sonne die 

 Entfernung geringer wird, wird die Schnelligkeit 

 grofier und in dem Mafie, als sie wachst, nimmt 

 die Schnelligkeit wieder ab. Sehen wir von der 

 Planetenbewegung ab, fur die ein widerstehendes 

 Medium noch nicht mit Sicherheit nachgewiesen 

 ist und beschranken wir uns auf das Pendel. 

 Wahrend wir seine Schwingungen betrachten, 

 werden sie kleiner und kleiner und schliefilich 

 bleibt das Pendel stehen. Was ist aus seiner 

 Energie geworden? 



Das Umwandlungsprinzip. 



Nicht blofl beim Pendel sehen wir Energie 

 scheinbar verloren gehen. Dasselbe gilt auch, 

 wenn eine rollende Kugel, ein mit ungeheurem 

 Getose herabsturzender Eels auf einmal ruhig 

 liegen bleiben. Die Erklarung lautet: die verloren 

 gegangene mechanische Energie hat sich in an- 

 dere Energiearten umgewandelt, von denen die 

 wichtigste die Warme durch Reibung ist. Wir 

 sind hier bei der zweiten Stufe angelangt auf dem 

 Wege zum Gesetze von der Erhaltung der Energie. 

 Die erste wurde durch den Satz von der Erhaltung 

 der mechanischen Energie gebildet. Dieser Satz 

 war zwar theoretisch, aber nicht praktisch richtig. 



