Hi Julia,
länge ist vollkommen ok 
. Bei Dir hat sich ein kleiner Fehler eingeschlichen, statt E = F*g*h, müsste es E=m*g*h lauten. Oder eben E=F*h.
Vorneweg:
- Grundsätzlich gilt (in der Theorie, also in der Schule), dass Energie erhalten bleibt, sprich nichts kommt hinzu nichts verschwindet. In der Praxis stimmt dies natürlich nicht mehr, denn z.B. durch Reibung kann Energie verloren gehen, man sagt auch durch Dissipation.
- Die Begriffe Arbeit und Energie werden manchmal fälschlicherweise verwechselt. Von der Einheit her unterscheiden sie sich nicht. Der Unterschied ist eher bildlicher Natur. Energie besitzt ein Körper als Eigenschaft, also wenn ein iPhone z.B. auf einem Tisch liegt (in Ruhe), dann besitzt es Energie, in diesem Fall Lageenergie. Wenn es nun herunterfallen würde, dann wandelt sich diese Lageenergie um in Bewegungsenergie und bei dieser Umwandlung in Bewegungsenergie wird Arbeit verrichtet.
Kommen wir zu Deiner ersten Frage:
W(hub) = E(ende) – E(anfang)
E = m*g*h
In der ersten Gleichungszeile erkennst Du den Unterschied zwischen Energie und Arbeit. Da steht: Die Hubarbeit ist gleich der Differenz der unterschiedlichen Lageenergien.
Antwort: Ja, so ermittelst Du die Hubarbeit.
Deine zweite Frage:
Wie gesagt stelle Dir Energie als eine Eigenschaft eines Körpers vor, etwas was er besitzt. Je nachdem in welcher Höhe er liegt, hat er eine gewisse Lageenergie. Aber er kann auch wenn er sich bewegt, Bewegungsenergie besitzen. Das heißt, Die Gesamtenergie kann aus verschiedenen Energieformen bestehen.
Nehmen wir wieder das oben beschriebene iPhone das vom Tisch fällt. Zu Beginn besitzt es Lageenergie, die während des Fallens in Bewegungsenergie umgewandelt wird (weil dadurch das die Höhe während des Fallens abnimmt, die Lageenergie abnimmt). Denn Energie muss erhalten bleiben!!! Wenn die Lageenergie abnimmt, muss irgendetwas anderes wachsen, hier in unserem Beispiel die Bewegungsenergie.
Wenn das iPhone dann auf den Boden trifft, dann ist zum einen die Höhe niedriger geworden (also weniger Lageenergie als vorher) und die Bewegung hört auf (es besitzt auch keine Bewegungsenergie mehr). Aber wieder gilt die Energieerhaltung! Die Energie wird umgewandelt in Verformungsenergie und diese muss demnach gleich der Differenz zwischen anfänglicher Energie und der zum Schluss sein.
Wo Du den Anfang „hinsetzt“ ist eigentlich egal, die Differenz bleibt gleich. Nur das Vorzeichen kann sich ändern. Da Energien niemals negativ sind, kannst Du in diesen Fällen das Minus einfach verschwinden lassen. Ein Minus bei der Arbeit hingegen kann Dir dann die Bewegungsrichtung angeben.
Aber Du hast das ganz richtig verstanden, die Anfangsenergie ist „oben“ bevor der Körper fällt.
Zu den Formeln:
Letztlich sind es in diesem Beispiel ja nur zwei.
Die Arbeit:
Arbeit ist immer eine Energiedifferenz! Du wirst also immer so was sehen wie W = E(2) – E(1), egal um welche Arbeit oder Energie es sich handelt. Wie oben schon geschrieben.
Lageenergie:
E = m*g*h
m = Masse, g = Erdbeschleunigung, h = Höhe
In dieser Formel steckt zum einen die Kraft F, die sich ergibt aus Masse (m) * Beschleunigung (g), sprich F=m*g
Und zum Anderen der Höhe (also einer Strecke/Weg).
Somit hast Du den Satz, Arbeit/Energie ist gleich Kraft * Weg.
Ich hoffe ich konnte Dir damit helfen. Es ist immer schwierig Physik in Textform zu erklären.
Viel Erfolg,
Kris
