Energiomvandlingar i en pendel
* Potentiell energi: Vid de högsta punkterna i sin svängning (maximal förskjutning) har pendeln maximal potentiell energi (PE). Detta lagras energi på grund av dess position relativt dess lägsta punkt (jämvikt).
* kinetisk energi: Vid den lägsta punkten av sin gunga har pendeln maximal kinetisk energi (KE). Detta är rörelsens energi.
* bevarande av mekanisk energi: I en idealisk pendel (ingen friktion eller luftmotstånd) förblir den totala mekaniska energin (TE =PE + KE) konstant under gungan.
Hur energi hänför sig till amplitud:
* Maximal amplitud: Ju högre pendel svänger (större amplitud), desto mer potentiell energi får den på sin topp. Denna högre potentiella energi översätter till större kinetisk energi i botten av gungan.
* Energikonvertering: När pendeln svänger finns det en kontinuerlig omvandling mellan potential och kinetisk energi:
* Överst:Maximal PE, minimum KE
* Längst ner:Maximal KE, minimum PE
Viktiga punkter:
* friktion och luftmotstånd: Verkliga pendlar upplever friktion och luftmotstånd, som gradvis sprider energi. Detta gör att svängarnas amplitud minskar med tiden.
* period och amplitud: Perioden (tiden för en fullständig gunga) av en enkel pendel bestäms av dess längd, * inte * dess amplitud (för små vinklar).
Sammanfattningsvis:
Den totala energin i en pendel förblir konstant (idealiskt fall) som den svänger. Denna energi transformeras kontinuerligt mellan potential och kinetisk energi. Pendelens maximala förskjutning (amplitud) är direkt relaterad till mängden potentiell energi den lagrar vid sin högsta punkt.
