Wetenschap
Inzicht in de energievormen
* potentiële energie (PE): De slinger Bob heeft maximale potentiële energie op het hoogste punt (de amplitude). Deze energie wordt opgeslagen vanwege zijn positie ten opzichte van het zwaartekrachtveld van de aarde.
* kinetische energie (ke): De slingerbob heeft maximale kinetische energie op het laagste punt (de evenwichtspositie). Deze energie is te wijten aan zijn beweging.
energietransformaties tijdens de swing
1. Beginnend op het hoogste punt: De slinger Bob is in rust, dus de KE is nul en heeft maximale PE.
2. Terwijl het naar beneden zwaait: De bob verliest hoogte en zijn PE wordt omgezet in KE. Het krijgt snelheid, dus zijn KE neemt toe.
3. Op het laagste punt: De Bob heeft zijn maximale snelheid bereikt en daarom maximale KE. De PE is nu nul omdat het zich op het laagste punt van zijn swing bevindt.
4. Terwijl het de andere kant opzwaait: De bob vertraagt en verliest Ke. Deze verloren KE wordt weer omgezet in PE omdat het hoogte wint.
5. aan het hoogste punt aan de andere kant: De bob stopt even, wat betekent dat de KE weer nul is. Het heeft zijn maximale hoogte bereikt en daarom maximale PE.
Het behoudsprincipe
De totale mechanische energie van de slinger (PE + KE) blijft constant gedurende de schommel. Dit komt door:
* Wriction verwaarlozen: In een perfect systeem zijn er geen energieverliezen als gevolg van luchtweerstand of wrijving op het draaipunt.
* Energieoverdracht: Energie wordt constant overgedragen tussen potentiële en kinetische vormen, maar de totale hoeveelheid blijft hetzelfde.
Echte overwegingen
In werkelijkheid verliezen pendels energie door wrijving en luchtweerstand. Dit betekent dat de amplitude van de schommels na verloop van tijd geleidelijk zal afnemen en de slinger zal uiteindelijk tot rust komen. Het principe van energiebesparing is echter nog steeds van toepassing, maar er gaat wat energie verloren aan de omgeving als warmte en geluid.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com