Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Energie

Wanneer een bal naar beneden rolt, welk energiegesprek vindt plaats?

Wanneer een bal over een heuvel rolt, komen de volgende energietransformaties voor:

1. Gravitationele potentieel energie tot kinetische energie:

* aan de top van de heuvel: De bal beschikt over zwaartekrachtpotentiaal energie (GPE) vanwege zijn positie ten opzichte van het zwaartekrachtveld van de aarde. Deze energie wordt opgeslagen vanwege de hoogte van de bal.

* Terwijl de bal naar beneden rolt: De bal verliest hoogte, waardoor zijn GPE afneemt. Deze verloren GPE wordt omgezet in kinetische energie (KE), wat de energie van beweging is. De bal begint sneller te bewegen als hij de heuvel af rolt.

2. Kinetische energie tot rotatiekinetische energie:

* Rolling Motion: Wanneer de bal rolt, is de kinetische energie niet alleen translationeel (beweegt in een rechte lijn). Het heeft ook rotatiekinetische energie, de energie geassocieerd met de draaiende beweging van de bal.

* Conversie: Een deel van de translationele KE van de bal wordt omgezet in rotatie KE, waardoor het draait.

3. Energieverlies als gevolg van wrijving:

* Rolling wrijving: Terwijl de bal de heuvel af rolt, ervaart hij wrijving van het oppervlak. Deze wrijving zet een deel van de kinetische energie van de bal om in warmte.

* Luchtweerstand: Luchtweerstand speelt ook een rol en zet een deel van de kinetische energie van de bal om in hitte.

Over het algemeen: De primaire energietransformatie is van zwaartekrachtpotentiaal energie tot kinetische energie. Een deel van deze kinetische energie wordt vervolgens omgezet in rotatiekinetische energie en sommige gaan verloren als warmte als gevolg van wrijving. De bal zal uiteindelijk de bodem van de heuvel bereiken met een lagere hoeveelheid totale energie dan hij begon, vanwege het energieverlies door wrijving.