Science >> Wetenschap >  >> Energie

Hoe verandert de zwaartekrachtpotentiaal energie van een achtbaankar bij de rit?

Dit is hoe de zwaartekrachtpotentiaal energie (GPE) van een achtbaankar tijdens een rit verandert:

1. Startpunt (hoogste punt):

* Maximale GPE: Boven de eerste heuvel heeft de kar zijn maximale GPE. Dit komt omdat het op de grootste hoogte boven de grond is.

* formule: Gpe =mgh, waar:

* m =massa van de kar

* g =versnelling als gevolg van zwaartekracht (ongeveer 9,8 m/s²)

* h =hoogte boven de grond

2. De heuvel afdalen:

* GPE neemt af: Terwijl de kar de heuvel afdaalt, neemt de hoogte af, en zijn GPE ook. Deze verloren GPE wordt omgezet in kinetische energie (energie van beweging). De kar versnelt.

3. Bottom of the Hill:

* Minimale GPE: Op de bodem van de heuvel heeft de kar zijn minimale GPE (bijna nul als we de grond als ons referentiepunt beschouwen). De kar heeft hier zijn maximale snelheid.

4. De volgende heuvel beklimmen:

* GPE neemt toe: Terwijl de kar de volgende heuvel beklimt, wint hij hoogte. Dit betekent dat de GPE opnieuw toeneemt. De kar vertraagt ​​naar beneden terwijl kinetische energie wordt omgezet in GPE.

5. Lussen en andere functies:

* GPE fluctueert: Lussen, wendingen en draaien in de baan zorgen ervoor dat de hoogte van de kar verandert, wat leidt tot schommelingen in GPE. De snelheid van de kar zal ook dienovereenkomstig veranderen.

Sleutelpunten:

* Conservering van energie: In een ideaal systeem blijft de totale mechanische energie (GPE + kinetische energie) van de achtbaan constant. Dit komt omdat energie niet kan worden gecreëerd of vernietigd, alleen getransformeerd.

* Wrijving en luchtweerstand: In werkelijkheid zullen wrijving en luchtweerstand enig energieverlies veroorzaken. Dit betekent dat de kar geleidelijk zal vertragen tijdens de rit, zelfs als het zijn oorspronkelijke starthoogte niet bereikt.

Samenvattend: De zwaartekrachtpotentiaal energie van een achtbaankar verandert constant tijdens de rit, direct gerelateerd aan de hoogte boven de grond. Deze energie wordt uitgewisseld met kinetische energie, waardoor de kar versnelt en vertraagt ​​terwijl hij door de baan navigeert.

  • --hotWetenschap