Page 231 - 881414_FIZYKA_podrecznik_kl_8_PP_fiipbook

Wnioski: Wnioskujemy stąd, że w czasie ruchu ciała jego energia potencjalna i energia kinetyczna ulegają zmianom,
jedna zmienia się w drugą. W dowolnym punkcie toru, między najwyższym a najniższym położeniem ciała,
jego energia mechaniczna składa się zarówno z energii potencjalnej, jak i energii kinetycznej, ale całkowita jej
wartość nie ulega zmianie (nie uwzględniamy strat związanych z oporami ruchu):
E = E k + E p = const

E p – max E p – maleje E p – min E p – rośnie E p – max
E k – 0 E k – rośnie E k – max E k – maleje E k – 0
ruch w dół ruch w górę

Doświadczenie 58.

Obserwujemy przemiany energii

Niezbędne przedmioty: koło Maxwella (czytaj maksłela) lub zabawka jojo, ewentualnie statyw

Wykonanie:
• Ustaw koło Maxwella na równej powierzchni (jeśli nie ma podstawy, to zaczep
na statywie).
• Nawiń nić na oś i podnieś w ten sposób koło przyrządu do góry (tak samo
postąp z zabawką jojo).

Obserwacje: Podniesione do góry koło uzyskało energię potencjalną grawitacji
dzięki wykonanej przez nas pracy. Jeśli je zwolnimy, to – wirując –
będzie spadać. W miarę opadania koła jego energia potencjalna
grawitacji maleje, a rośnie energia kinetyczna. W najniższym
położeniu koło obraca się najszybciej, jego energia kinetyczna
jest wtedy maksymalna. Kosztem tej energii koło może ponownie
podnieść się prawie na pierwotną wysokość. Gdyby nie było tarcia,
to osiągnęłoby dokładnie taką samą wysokość jak na początku.
Wnioski: W doświadczeniu tym energia potencjalna podczas ruchu koła w dół zamienia się w energię kinetyczną,
a podczas ruchu w górę – energia kinetyczna zamienia się w energię potencjalną.

Zasada zachowania energii mechanicznej
Na podstawie przeprowadzonych doświadczeń możemy stwierdzić, że gdy nie ma oporów ruchu, to w dowolnym
punkcie toru, między najwyższym a najniższym położeniem, energia ciała składa się z dwóch części: energii poten-
cjalnej grawitacji i energii kinetycznej, ale całkowita wartość energii mechanicznej nie ulega zmianie.
W obydwu doświadczeniach na ciała działała siła grawitacji. Wzajemne przekształcanie się energii potencjalnej
i kinetycznej obserwujemy nie tylko wtedy, gdy na ciało działają siły grawitacji, ale i wówczas, gdy ruch ciał odbywa
się pod wpływem sił sprężystości. Podczas strzelania z łuku energia potencjalna sprężystości cięciwy zamienia się
w energię kinetyczną strzały.

229