تغییر انرژی جنبشی با تغییر انرژی پتانسیل

راهنمایی کوتاه: وقتی جسم از بالا رها می‌شود، انرژی پتانسیل آن به انرژی جنبشی تبدیل می‌شود.

گام‌به‌گام:

1. در فیزیک، قانون پایستگی انرژی می‌گوید: انرژی از بین نمی‌رود، فقط از شکلی به شکل دیگر تبدیل می‌شود.
2. وقتی جسمی از ارتفاعی رها می‌شود، انرژی پتانسیل گرانشی آن (که به دلیل ارتفاع دارد) به تدریج کم می‌شود.
3. همزمان، با افزایش سرعت جسم، انرژی جنبشی آن زیاد می‌شود.
4. اگر انرژی پتانسیل جسم از مقدار اولیه به ۳.۴ (مثلاً ۳.۴ ژول) برسد، یعنی مقداری از انرژی پتانسیل اولیه کم شده است.
5. مقدار انرژی پتانسیلی که کم شده، دقیقاً به انرژی جنبشی اضافه می‌شود. بنابراین انرژی جنبشی به همان اندازه افزایش می‌یابد.

پاسخ نهایی: اگر انرژی پتانسیل جسمی که از بالا رها شده به ۳.۴ برسد (یعنی کاهش یابد)، انرژی جنبشی آن به همان اندازه افزایش می‌یابد. مقدار افزایش انرژی جنبشی برابر است با اختلاف انرژی پتانسیل اولیه و ۳.۴.

مثال مشابه: فرض کنید یک توپ از ارتفاعی رها می‌شود. اگر انرژی پتانسیل اولیه آن ۱۰ ژول باشد و هنگام سقوط به ۳.۴ ژول برسد، یعنی ۶.۶ ژول از انرژی پتانسیل کم شده است. این ۶.۶ ژول دقیقاً به انرژی جنبشی توپ اضافه شده است.

اگر می‌خواهی بیشتر یاد بگیری: می‌توانی دربارهٔ انواع انرژی (پتانسیل، جنبشی، گرمایی) و تبدیل‌های انرژی در زندگی روزمره (مثل تاب خوردن روی الاکلنگ یا حرکت آبشار) تحقیق کنی.