Den grundläggande principen:
* bevarande av mekanisk energi: I ett stängt system förblir den totala mekaniska energin (potentiell energi + kinetisk energi) konstant. Detta innebär att om en form av energi ökar måste den andra minska för att kompensera.
Exempel:
1. en berg -och dalbana:
* toppen av kullen: Rullebanan har hög potentiell energi (på grund av dess höjd) och låg kinetisk energi (eftersom den är stationär).
* botten av kullen: När dalbanan rullas ner omvandlas dess potentiella energi till kinetisk energi. Den får hastighet (högre kinetisk energi) medan du tappar höjd (lägre potentiell energi).
2. En boll som kastas uppåt:
* bara kastat: Bollen har hög kinetisk energi och låg potentiell energi.
* vid högsta punkt: När bollen stiger omvandlas dess kinetiska energi till potentiell energi. Den bromsar ner (lägre kinetisk energi) när den får höjd (högre potentiell energi).
3. en pendel:
* vid högsta punkt: Pendelboben har maximal potentiell energi och minsta kinetisk energi.
* vid lägsta punkt: När den svänger, konverterar dess potentiella energi till kinetisk energi. Den får hastighet (högre kinetisk energi) medan du tappar höjd (lägre potentiell energi).
Viktiga överväganden:
* icke-konservativa krafter: Uttalandet är sant om bara konservativa krafter (som tyngdkraften) agerar på objektet. Om icke-konservativa krafter som friktion finns, förloras viss energi som värme och den totala mekaniska energin kommer att minska.
* Inte alltid sant: Det är viktigt att komma ihåg att detta förhållande endast gäller * omvandlingen * av energiformer. Till exempel har en raket som startar både ökande kinetisk energi och potentiell energi när den bränner bränsle.
Sammanfattningsvis:
Uttalandet är en vanlig konsekvens av bevarande av mekanisk energi. Det är emellertid avgörande att överväga det specifika systemet och närvaron av icke-konservativa krafter för att säkerställa att det gäller.
