Energia potenziale
* direttamente proporzionale all'altezza: L'energia potenziale (PE) è l'energia che un oggetto possiede a causa della sua posizione rispetto a un punto di riferimento. Più un oggetto è più alto, maggiore è l'energia potenziale. Questo perché la gravità tira costantemente l'oggetto verso il basso e più è più alto, maggiore è il lavoro che la gravità potrebbe fare se l'oggetto dovesse cadere.
* Formula: Pe =mgh, dove:
* m =massa dell'oggetto
* g =accelerazione dovuta alla gravità (circa 9,8 m/s²)
* h =altezza sopra il punto di riferimento
Energia cinetica
* Indirizzata indirettamente dall'altezza: L'energia cinetica (KE) è l'energia del movimento. Mentre l'altezza non determina direttamente l'energia cinetica, svolge un ruolo nella quantità di energia cinetica che un oggetto può guadagnare quando cade.
* Il ruolo della gravità: Poiché un oggetto cade da un'altezza più alta, la gravità funziona su di esso, convertendo la sua energia potenziale in energia cinetica. Più alto inizia l'oggetto, maggiore è l'energia potenziale e più veloce cade, risultando in un'energia cinetica più elevata.
* Formula: Ke =1/2 mv², dove:
* m =massa dell'oggetto
* v =velocità dell'oggetto
Punti chiave
* Conservazione dell'energia: L'energia meccanica totale (PE + KE) di un oggetto rimane costante quando cade, supponendo che non si perda l'energia per attrito o altri fattori.
* Trade-off: Man mano che un oggetto diminuisce, la sua energia potenziale diminuisce, mentre la sua energia cinetica aumenta. Questa è una conseguenza diretta della conservazione del principio energetico.
Esempio
Immagina una palla in cima a una collina (alta energia potenziale, bassa energia cinetica). Mentre la palla rotola giù per la collina, la sua energia potenziale si converte in energia cinetica. Quando raggiunge il fondo, ha raggiunto l'energia cinetica massima e l'energia potenziale minima.