1. Utgångspunkt (högsta punkt):
* Maximal GPE: Högst upp på den första kullen har vagnen sin maximala GPE. Detta beror på att det är i den största höjden över marken.
* Formel: Gpe =mgh, var:
* m =vagnens massa
* g =acceleration på grund av tyngdkraften (ungefär 9,8 m/s²)
* H =höjd över marken
2. Fallande kullen:
* GPE minskar: När vagnen sjunker kullen minskar höjden, och det gör dess GPE också. Denna förlorade GPE omvandlas till kinetisk energi (rörelseenergi). Vagnen påskyndar.
3. Botten av kullen:
* Minsta GPE: Längst ner på kullen har vagnen sin minsta GPE (nära noll om vi betraktar marken som vår referenspunkt). Vagnen har sin maximala hastighet här.
4. Klättra nästa kulle:
* GPE ökar: När vagnen klättrar på nästa kulle får den höjden. Detta betyder att GPE ökar igen. Vagnen bromsar när kinetisk energi omvandlas tillbaka till GPE.
5. Slingor och andra funktioner:
* GPE fluktuerar: Loops, vändningar i spåret får vagnens höjd att förändras, vilket leder till fluktuationer i GPE. Vagnens hastighet kommer också att förändras i enlighet därmed.
Nyckelpunkter:
* Conservation of Energy: I ett idealiskt system förblir den totala mekaniska energin (GPE + kinetisk energi) i berg -och dalbanan konstant. Detta beror på att energi inte kan skapas eller förstöras, endast omvandlas.
* friktion och luftmotstånd: I verkligheten kommer friktion och luftmotstånd att orsaka viss energiförlust. Detta innebär att vagnen gradvis kommer att sakta ner under resan, även om den inte når sin ursprungliga starthöjd.
Sammanfattningsvis: Gravitationspotentialenergin i en berg -och dalbana vagn förändras ständigt under resan, direkt relaterad till dess höjd över marken. Denna energi byts ut med kinetisk energi, vilket får vagnen att påskynda och sakta ner när den navigerar i banan.
