Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Energi

Hvorfor ændres den mekaniske (samlede) energi fra skater ikke over tid?

Den mekaniske energi i en skater ændrer sig ikke over tid i et ideal Scenario, hvor der er ingen eksterne kræfter, der virker på skater , såsom friktion, luftmodstand eller tyngdekraft.

Her er hvorfor:

* bevarelse af mekanisk energi: Princippet om bevarelse af mekanisk energi siger, at den samlede mekaniske energi i et lukket system (ingen eksterne kræfter) forbliver konstant. Denne energi er summen af ​​potentiel energi (på grund af position) og kinetisk energi (på grund af bevægelse).

* Ideal scenarie: I et ideelt scenarie glider skateren på en friktionsfri overflade, og der er ingen luftmodstand. Tyngdekraften handler, men det er en konservativ kraft, hvilket betyder, at den ikke spreder energi, overfører kun den mellem potentiel og kinetisk energi.

* Energisekurse: Når skater bevæger sig, konverteres deres potentielle energi (på grund af deres højde) til kinetisk energi (på grund af deres hastighed), og omvendt. For eksempel, når skater går op ad en rampe, falder deres kinetiske energi, mens deres potentielle energi øges. Denne konvertering sker uden tab af total mekanisk energi.

I den virkelige verden er dette dog ikke strengt sandt. Der er altid eksterne kræfter, der virker på skater, hvilket får den mekaniske energi til at falde over tid:

* Friktion: Friktion mellem skøjterne og isen omdanner en vis kinetisk energi til varme.

* Luftbestandighed: Luftmodstand er imod skaterens bevægelse og omdanner en vis kinetisk energi til varmen.

* Inelastiske kollisioner: Selv mindre kollisioner med isen eller andre genstande kan forårsage et tab af mekanisk energi.

Derfor falder den mekaniske energi i en skater derfor over tid , men i et ideelt scenario, hvor disse eksterne kræfter er ubetydelige, ville det forblive konstant.