När en bil är på toppen av rampen har den potentiell energi på grund av sin höjd över marken. Denna energi ges av ekvationen:
```
PE =mgh
```
Där:
* PE är potentiell energi i joule (J)
* m är bilens massa i kilogram (kg)
* g är accelerationen på grund av gravitationen (9,8 m/s²)
* h är bilens höjd över marken i meter (m)
Kinetisk energi
När bilen rullar nerför rampen omvandlas dess potentiella energi till kinetisk energi, som är rörelseenergin. Denna energi ges av ekvationen:
```
KE =1/2 mv²
```
Där:
* KE är kinetisk energi i joule (J)
* m är bilens massa i kilogram (kg)
* v är bilens hastighet i meter per sekund (m/s)
Bevarande av energi
Bilens totala mekaniska energi (potentiell energi + kinetisk energi) bevaras, vilket innebär att den förblir densamma under hela rörelsen. Detta kan uttryckas med ekvationen:
```
PE =KE
```
Eller:
```
mgh =1/2 mv²
```
Startvinkel
Startvinkeln är den vinkel med vilken bilen lämnar rampen. Den idealiska startvinkeln är den vinkel som gör att bilen kan färdas längst. Denna vinkel kan beräknas med hjälp av ekvationen:
```
θ =arcsin(√(2h/d))
```
Där:
* θ är utskjutningsvinkeln i grader
* h är rampens höjd i meter (m)
* d är det horisontella avståndet bilen färdas i meter (m)
Dra
Drag är en kraft som motverkar en bils rörelse. Det orsakas av luftmotståndet och friktionen mellan däcken och vägen. Draget ökar med hastigheten, så det har en större effekt på bilen när den färdas genom luften.
Landning
När bilen landar omvandlas dess kinetiska energi tillbaka till potentiell energi. Mängden potentiell energi som bilen har när den landar beror på landningsytans höjd. Om landningsytan är lägre än toppen av rampen kommer bilen att ha mindre potentiell energi än den hade när den startade, och den kommer inte att kunna resa så långt.
Genom att förstå fysiken hos en bilhoppramp kan vi designa ramper som gör att bilar kan färdas så långt som möjligt.
