Τι μπορεί να ειπωθεί για τη δυνατότητα και την κινητική ενέργεια της πέτρας καθώς πέφτει;
Πιθανή ενέργεια (PE)
* Ορισμός: Η πιθανή ενέργεια είναι η ενέργεια που διαθέτει ένα αντικείμενο λόγω της θέσης ή της διαμόρφωσής της. Στην περίπτωση της πέτρας πτώσης, το ΡΕ σχετίζεται με το ύψος του πάνω από το έδαφος.
* Αλλαγή: Καθώς η πέτρα πέφτει, το ύψος της μειώνεται και επομένως η πιθανή ενέργεια της μειώνεται. Αυτή η ενέργεια μετατρέπεται σε άλλη μορφή ενέργειας.
Κινητική ενέργεια (KE)
* Ορισμός: Η κινητική ενέργεια είναι η ενέργεια που έχει ένα αντικείμενο λόγω της κίνησης της.
* Αλλαγή: Καθώς η πέτρα πέφτει, η ταχύτητά της αυξάνεται. Δεδομένου ότι η κινητική ενέργεια είναι άμεσα ανάλογη προς το τετράγωνο της ταχύτητας (KE =1/2 * MV²), η κινητική ενέργεια της πέτρας αυξάνεται.
Η σχέση
Η βασική αρχή εδώ είναι η διατήρηση της ενέργειας :
* Η ενέργεια δεν έχει χαθεί ή αποκτηθεί, μετασχηματίζεται μόνο.
* Καθώς η πέτρα πέφτει, η πιθανή ενέργεια της μετατρέπεται σε κινητική ενέργεια. Η συνολική ενέργεια (PE + KE) παραμένει σταθερή καθ 'όλη τη διάρκεια της πτώσης, παραμελώντας την αντίσταση στον αέρα.
Παράδειγμα
Φανταστείτε μια πέτρα που κρατιέται σε ύψος 10 μέτρων. Έχει μια ορισμένη ποσότητα δυνητικής ενέργειας. Όταν απελευθερωθεί, αρχίζει να πέφτει.
* Στην αρχή της πτώσης: Η πέτρα έχει υψηλή δυναμική ενέργεια και χαμηλή κινητική ενέργεια.
* Μέσα από την πτώση: Η πέτρα έχει χαμηλότερη δυναμική ενέργεια (λόγω του μειωμένου ύψους) και της υψηλότερης κινητικής ενέργειας (λόγω της αυξημένης ταχύτητας).
* λίγο πριν χτυπήσετε το έδαφος: Η πέτρα δεν έχει σχεδόν πιθανή ενέργεια (είναι κοντά στο έδαφος) και τη μέγιστη κινητική ενέργεια.
Σημαντική σημείωση: Αυτή η εξήγηση δεν αναλαμβάνει καμία αντίσταση στον αέρα. Στην πραγματικότητα, η αντίσταση στον αέρα θα προκαλούσε κάποια απώλεια ενέργειας ως θερμότητα, επηρεάζοντας ελαφρώς το συνολικό ενεργειακό ισοζύγιο.
