Rörelseenergi och potentiell energi

När gungan är högst upp, så är den full-laddad med energi. Eftersom den befinner sig så högt upp, kan den röra sig neråt, utan att vi tillför någon energi alls.

Vi har möjlighet, en potential, att släppa lös den energin. Så vi kan kalla det för potentiell energi.

När vi släpper gungan, och frigör den potentiella energin då faller gungan. När det är så långt ner den kan komma, här har den ingen potentiell energi alls längre, men den är i rörelse, så den har en annan form av energi — rörelseenergi.

Eller med ett fysikord: kinetisk energi.

Rörelseenergin driver gungan framåt och uppåt, mot gravitationskraften. När det är högst upp igen, vad har gungan för energi nu?

Potentiell energi!

Gungan växlar mellan rörelseenergi och potentiell energi, fram och tillbaka. När den är som högst upp, har den bara potentiell energi och längst ner, är det bara rörelseenergi.

Mekanisk energi

Titta på det här diagrammet. När den potentiella energin är som högst, är rörelseenergin som lägst. Och tvärtom.

Den totala energin i gungan, alltså den du får om du adderar potentiell energi och rörelseenergi, är lika stor hela tiden och den kallar vi för mekanisk energi.

Mekanisk energi är lika med potentiell energi plus rörelseenergi och den mekaniska energin är konstant.

Eller ja, helt konstant är den ju inte. När gungan rör sig fram och tillbaka, bromsas den lite av friktion och luftmotstånd. Då omvandlas lite av rörelseenergin till värme. Därför stannar gungan efter ett tag. Om man inte puttar på. Då fyller du ju på, med ny rörelseenergi.

Vi kan säga så här:

Den mekaniska energin i ett system är konstant, med undantag för friktion, och om man tillför ny energi utifrån.

Exempel

Det här är en berg-och-dal-bana. Eller som man också kallar den: ett jättebra exempel på att mekanisk energi är konstant.

Först drar en motor upp vagnarna på toppen av en backe. Nu är de fulladdade med potentiell energi. Sen släpper vi taget, och låter gravitationen göra resten av jobbet.

Rörelseenergi till potentiell energi till rörelseenergi till potentiell energi.

Rörelse - potentiell - rörelse.

En berg-och-dalbana har ganska lite friktion och luftmotstånd, så den mekaniska energin är nästan konstant.

Det här är ett annat experiment. En slangbella. Om Kim släpper handen nu, vad händer då? Det här är också potentiell energi, fast den funkar lite annorlunda.

Den potentiella energin vi hade i gungan — och i berg-och-dalbanan — beror på hur högt upp sakerna befinner sig, vilket läge de har i förhållande till gravitationen. Den sortens potentiell energi kallar vi för lägesenergi.

Men den potentiella energin i slangbellan har ingenting med gravitationen att göra. Här finns energin lagrad i ett uttöjt elastiskt gummiband. Det här, är elastisk potentiell energi och den kan också omvandlas till rörelseenergi.

Potentiell energi, plus rörelseenergi, är lika med mekanisk energi.

Sammanfattning

När vi har möjlighet att släppa lös energi kan vi kalla det för potentiell energi.
Den potentiella energin som beror på hur högt upp sakerna befinner sig kallar vi för lägesenergi.
Den potentiella energin som beror på energin lagrad i ett uttöjt elastiskt gummiband kallas elastisk potentiell energi.
Potentiell energi kan omvandlas till rörelseenergi.
Potentiell energi, plus rörelseenergi, är lika med mekanisk energi.

Mekaaninen energia