Όταν μια μπάλα ρίχνεται στον αέρα τι συμβαίνει με την κινητική ενέργεια και την πιθανή ενέργεια;
1. Αρχική ρίψη:
* Κινητική ενέργεια (KE): Η μπάλα έχει μέγιστη κινητική ενέργεια αυτή τη στιγμή αφήνει το χέρι σας. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι κινείται με την ταχύτερη ταχύτητά του. Θυμηθείτε, ke =1/2 * μάζα * ταχύτητα2.
* Πιθανή ενέργεια (PE): Η μπάλα έχει ελάχιστη δυναμική ενέργεια σε αυτό το σημείο. Συνήθως θεωρούμε το έδαφος ως το σημείο αναφοράς για το PE, οπότε το ύψος της μπάλας είναι πολύ χαμηλό και το ύψος PE =μάζα * βαρύτητας *.
2. Καθώς η μπάλα αυξάνεται:
* Κινητική ενέργεια: Η μπάλα επιβραδύνεται καθώς ανεβαίνει λόγω βαρύτητας. Καθώς η ταχύτητά του μειώνεται, η κινητική της ενέργεια μειώνεται επίσης.
* Πιθανή ενέργεια: Καθώς η μπάλα φτάνει ψηλότερα, η πιθανή ενέργεια της αυξάνεται. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι κερδίζει ύψος σε σχέση με το έδαφος.
3. Στο υψηλότερο σημείο:
* Κινητική ενέργεια: Η μπάλα σταματά στιγμιαία στο υψηλότερο σημείο της. Τη στιγμή αυτή η ταχύτητα είναι μηδενική και επομένως η κινητική της ενέργεια είναι επίσης μηδενική.
* Πιθανή ενέργεια: Η μπάλα έχει φτάσει στη μέγιστη δυνητική ενέργεια, επειδή είναι στο υψηλότερο σημείο της πάνω από το έδαφος.
4. Καθώς η μπάλα πέφτει:
* Κινητική ενέργεια: Καθώς η μπάλα πέφτει πίσω, η βαρύτητα την επιταχύνει. Η ταχύτητά του αυξάνεται, όπως και η κινητική της ενέργεια.
* Πιθανή ενέργεια: Το ύψος της μπάλας μειώνεται, προκαλώντας τη μείωση της πιθανής ενέργειας της.
5. Λίγο πριν από την πρόσκρουση:
* Κινητική ενέργεια: Λίγο πριν χτυπήσει το έδαφος, η μπάλα έχει φτάσει ξανά στη μέγιστη ταχύτητά της (την ίδια ταχύτητα που είχε όταν ρίχτηκε προς τα πάνω). Αυτό σημαίνει ότι έχει ανακτήσει την αρχική κινητική της ενέργεια.
* Πιθανή ενέργεια: Η πιθανή ενέργεια είναι σχεδόν μηδενική καθώς είναι πολύ κοντά στο έδαφος.
Βασικά σημεία:
* Διατήρηση ενέργειας: Ελλείψει αντίστασης στον αέρα, η συνολική μηχανική ενέργεια (KE + PE) της μπάλας παραμένει σταθερή καθ 'όλη τη διάρκεια της πτήσης της. Η ενέργεια απλά μετασχηματίζεται από τη μία μορφή σε άλλη.
* Αντίσταση αέρα: Σε σενάρια πραγματικού κόσμου, η αντίσταση στον αέρα παίζει ρόλο, προκαλώντας κάποια απώλεια ενέργειας ως θερμότητα. Αυτό σημαίνει ότι η μπάλα δεν θα φτάσει στο ίδιο ύψος στο δρόμο προς τα κάτω όπως και στο δρόμο προς τα πάνω.
