Hukum kekekalan energi mekanik – energi kinetik dan potensial pada lintasan

Yang ditunjukkan

Bola yang bergerak di lintasan mempertukarkan energi potensial gravitasi Ep = mgh dan energi kinetik Ek = ½mv². Tanpa gesekan hanya gaya berat yang melakukan usaha, sehingga energi mekanik E = Ep + Ek tetap: bola naik sampai ketinggian awalnya di sisi lain, dan kelajuannya di titik terendah adalah v = √(2gh), berapa pun massanya. Jika koefisien gesekan μ lebih dari nol, sebagian energi mekanik berubah menjadi energi termal Q setiap kali bola lewat, sehingga bola naik makin rendah lalu berhenti. Model memakai g = 10 m/s².

Cara menggunakan

Seret bola ke ketinggian awal lalu tekan Lepas bola. Jeda di dekat puncak dan dasar lintasan, lalu bandingkan batang Ep dan Ek dengan nilai pada baris persamaan. Dengan μ = 0, periksa bahwa E tetap sama dengan E₀; kemudian naikkan μ dan amati kalor Q bertambah sementara grafik energi terhadap waktu menunjukkan E menurun. Ubah massa atau bentuk lintasan dan bandingkan kelajuan di titik terendah.

Parameter yang dapat diubah

• Massa bola 0,1–5 kg
• Ketinggian awal saat dilepas 0,5–5 m
• Koefisien gesekan μ 0–0,5
• Bentuk lintasan Lintasan mangkuk (menurun di kedua sisi), Bidang miring tersambung ke bagian datar
• Tampilkan grafik energi terhadap waktu

Pertanyaan untuk dijelajahi

1. Di titik mana pada lintasan energi kinetik paling besar dan energi potensial paling kecil?
2. Jika dilepas dari 2 m tanpa gesekan, berapa kelajuan bola di dasar? Apakah bergantung pada massanya?
3. Jika ada gesekan, energi mekanik yang hilang berubah menjadi bentuk energi apa?