Mekanisk energi i pendulsvingning og gnidningskraftens arbejde

Formål:Formålet med øvelsen er at undersøge om den mekaniske energi er bevaret i en pendulsvingning.

Teori: Hvor der sker bevægelse vil der være en omsætning af mekanisk energi. Når en kraft påvirker et legeme til bevægelse udføres en kraft på dette legeme. Et legemes mekaniske energi er summen af legemets potentielle- og kinetiske energi.

Den kinetiske energi kaldes også bevægelsesenergi og afhænger af legemets fart og masse.

Antager vi i vores forsøg at loddet ikke udsættes for luftmodstand, og at loddet derfor kun påvirkes af tyngdekraften, kan vi sige at;

Ftyn=Fres

Fra newtons 2. lov ved vi at

Fres = m?a.

Vi ved nu at;

Ekin = A = F?s = m?a?s

Vi ved at v2 = 2?a?s

Indsættes dette i formlen for Ekin finder vi at;

Den potentielle energi afhænger af legemets masse og højden over et givet nulpunkt, i vores forsøg højden mellem punktet hvorfra loddet slippes og minimumspositionen.

Slippes loddet udfører tyngdekraften et arbejde på loddet;

A = m?g?h.

Når loddet befinder sig den angivne højde over jorden defineres den potentielle energi således;

Epot = m?g?h.

Symbolnøgle:

?s : loddet/fanens bredde m : loddets/klodsens masse

?h/(h2-h1) : højdeforskels: afstand mellem fotocellerne

Epot : potentiel energiEkin : kinetisk energi