Förstå lagen om bevarande av energi
Lagen om bevarande av energi säger att energi inte kan skapas eller förstöras, endast omvandlas från en form till en annan. I ett stängt system förblir den totala mängden energi konstant.
Energiomvandlingar för cyklisten
1. Inledande energi: Cyklisten börjar med en kombination av:
* kinetisk energi: Rörelseenergi på grund av cyklistens hastighet.
* kemisk potentiell energi: Lagrad energi i cyklistens kropp, härrörande från mat.
2. Energiomvandling: Som cyklistpedalerna uppför:
* kemisk potentiell energi omvandlas till mekanisk energi för att vända pedalerna.
* Mekanisk energi omvandlas sedan till kinetisk energi För att flytta cykeln och potentiell energi som cyklisten får höjd.
3. Energi på toppen av kullen: Överst på kullen har cyklisten:
* Potentiell energi: Lagrad energi på grund av deras höjd över marken.
* kinetisk energi: Om de fortfarande rör sig behåller de lite kinetisk energi.
* kemisk potentiell energi: De har använt några, men vissa rester.
Faktorer som påverkar energibesparing
* friktion: Friktion från däcken, luftmotståndet och cykelens rörliga delar får lite energi att gå förlorad som värme.
* Effektivitet: Cyklistens kropp är inte 100% effektiv för att konvertera kemisk energi till mekanisk energi. Viss energi går förlorad som värme i kroppen.
Nyckelpunkter:
* Ingen energi går förlorad: Även om viss energi sprids som värme förblir den totala energin i systemet konstant. Det är helt enkelt förvandlat.
* Arbetet gjort mot Gravity: Cyklisten arbetar mot tyngdkraften för att få potentiell energi. Detta arbete kommer från den kemiska potentiella energin som lagras i kroppen.
* Avvägningar: Cyklisten kan handla kinetisk energi (hastighet) för potentiell energi (höjd) och vice versa.
Avslutningsvis: Lagen om bevarande av energi förklarar varför en cyklist kan rida upp en kulle. Energin de spenderar genom pedalering (kemisk potentiell energi) omvandlas till potentiell energi när de får höjd, medan viss energi går förlorad till friktion.
