Det grundlæggende princip:
* bevarelse af mekanisk energi: I et lukket system forbliver den samlede mekaniske energi (potentiel energi + kinetisk energi) konstant. Dette betyder, at hvis den ene form for energi stiger, skal den anden falde for at kompensere.
Eksempler:
1. en rutsjebane:
* Top på bakken: Rullebane har høj potentiel energi (på grund af dens højde) og lav kinetisk energi (da det er stationært).
* bunden af bakken: Når coasteren ruller ned, konverteres dens potentielle energi til kinetisk energi. Det får hastighed (højere kinetisk energi), mens den mister højde (lavere potentiel energi).
2. en bold kastet opad:
* lige kastet: Bolden har høj kinetisk energi og lav potentiel energi.
* på højeste punkt: Når bolden stiger, omdannes dens kinetiske energi til potentiel energi. Det bremser (lavere kinetisk energi), da den får højde (højere potentiel energi).
3. en pendul:
* på højeste punkt: Pendulet Bob har maksimal potentiel energi og minimum kinetisk energi.
* på laveste punkt: Når det svinger ned, konverterer dens potentielle energi til kinetisk energi. Det får hastighed (højere kinetisk energi), mens den mister højde (lavere potentiel energi).
Vigtige overvejelser:
* Ikke-konservative kræfter: Erklæringen er sand, hvis kun konservative kræfter (som tyngdekraft) handler på objektet. Hvis ikke-konservative kræfter som friktion er til stede, går en vis energi tabt som varme, og den samlede mekaniske energi falder.
* ikke altid sandt: Det er vigtigt at huske, at dette forhold kun gælder for * konvertering * af energiformer. For eksempel har en raket, der starter, både stigende kinetisk energi og potentiel energi, når den brænder brændstof.
Kortfattet:
Erklæringen er en almindelig konsekvens af bevarelsen af mekanisk energi. Det er dog vigtigt at overveje det specifikke system og tilstedeværelsen af ikke-konservative kræfter for at sikre, at det gælder.