Quelle: Ketron Mitchell-Wynne, PhD, Asantha Cooray, PhD, Department of Physics & Astronomie, School of Physical Sciences, University of California, Irvine, CA

Dieses Experiment zeigt das Prinzip der Arbeit-Energie. Energie ist eines der wichtigsten Konzepte in der Wissenschaft und ist nicht einfach zu definieren. Dieses Experiment wird mit zwei verschiedenen Arten von Energie umgehen: potenzielle Energie und translational kinetische Energie. Potenzielle Energie ist definiert als die Energie, die ein Objekt aufgrund seiner Platzierung in einem Gravitationsfeld besitzt. Objekte, die hoch über dem Boden befinden sollen große potenzielle Energie haben. Ein Objekt, das in Bewegung von einem Ort zum anderen ist hat Translatorische kinetische Energie. Der wichtigste Aspekt der Energie ist, dass die Summe aller Arten von Energie konserviert wird. Das heißt, die Gesamtenergie eines Systems vor und nach jeder Veranstaltung auf verschiedene Arten von Energie, werden, ganz oder teilweise übertragen kann, aber total eneRgy die gleichen vor und werden nach der Veranstaltung. Dieses Labor zeigen diese Konservierung.

Energie kann definiert werden als "die Fähigkeit, Arbeit zu verrichten," die mechanischen Energie mit der Arbeit bezieht. Fliegende Geschosse, die stationäre Objekte treffen funktionieren für diese stationäre Objekte, wie eine Kanonenkugel schlagen eine Mauer und auseinander zu brechen oder einem Hammer einen Nagel ein Stück Holz fahren. In allen Fällen ist eine Kraft, die auf einen Körper, der anschließend Verschiebung erfährt. Ein Objekt in Bewegung hat die Fähigkeit, Arbeit zu verrichten, und es hat somit Energie. In diesem Fall ist es kinetische Energie. In diesem Experiment wird bei Segelflugzeugen schwere Arbeit.

Die Übertragung von der potentiellen Energie der Schwerkraft in Translatorische kinetische Energie wird in diesem Experiment demonstriert durch Verschieben eines Segelflugzeugs Luft-Tracks in verschiedenen Winkeln (z.B. Höhen), Rest ab. Die potenzielle Energie eines Objekts ist direkt proportional zu seiner Höhe. Die Netto Arbeit auf ein Objekt entspricht die Änderung in seiner kinetischen Energie; Hier startet der Schirm von Rest und dann Gewinn kinetische Energie. Diese Änderung in kinetische Energie wird gleich an die Arbeit, die durch die Schwerkraft und schwanken abhängig von der Starthöhe des Gleitschirms. Das Prinzip der Arbeit-Energie wird durch die Messung der Starthöhe und die Endgeschwindigkeit des Segelflugzeugs überprüft werden.

1. Erhalten eine Luftzufuhr, Stoßstangen, zwei Segelflugzeuge der unterschiedlichen Masse, ein Geschwindigkeitssensor, ein Luft-Track, eine Aluminium-Block und einer Skala (siehe Abbildung 1).
2. Legen Sie die untere Masse Schirm auf die Waage und notieren Sie seine Masse.
3. Schließen Sie die Luftzufuhr zum Segelflugzeug Track und schalten Sie ihn ein.
4. Platzieren Sie den Aluminiumblock unter dem Schirm Stand, in der Nähe der Luftzufuhr. Dies wird die niedrigste Höhe-Konfiguration sei

Probe berechneten Werte für die erste potentielle Energie in verschiedenen Höhen in der PE -Spalte der Tabelle 1, fand Verwendung von Gleichung 7aufgeführt sind. In der Tabelle sind auch die letzten Geschwindigkeiten aus dem Experiment gemessen. Die Translatorische kinetische Energie wird anhand dieser Messwerte die Endgeschwindigkeit. Nach der Arbeit-Energiesatz KE und PE Spalten in der Tabelle gleich sein sollten, und sie s...

Anwendungen des Prinzips Arbeit-Energie sind allgegenwärtig. Achterbahnen sind ein gutes Beispiel für diese Energieübertragung. Sie ziehen Sie bis zu einer großen Höhe und bringt Sie auf einer steilen Steigung. Die potentielle Energie, die Sie an der Spitze der Steigung gewinnen wird dann in kinetische Energie für den Rest der Fahrt konvertiert. Die Untersetzer sind auch massive, die potentielle Energie verleiht. Fallschirmspringer nutzen dieses Prinzip auch. Sie fahren in einem Flugzeug, das auf dem System zu brin...