Veja como a energia potencial gravitacional (GPE) de uma montanha -russa muda durante um passeio:

1. Ponto de partida (ponto mais alto):

* GPE máximo: No topo da primeira colina, o carrinho tem seu GPE máximo. Isso ocorre porque está na maior altura acima do solo.
* Fórmula : Gpe =mgh, onde:
* m =massa do carrinho
* g =aceleração devido à gravidade (aproximadamente 9,8 m/s²)
* h =altura acima do solo

2. Descendo a colina:

* GPE diminui: À medida que o carrinho desce a colina, sua altura diminui, assim como seu GPE. Este GPE perdido é convertido em energia cinética (energia do movimento). O carrinho acelera.

3. Bottom of the Hill:

* GPE mínimo: No fundo da colina, o carrinho tem seu GPE mínimo (próximo a zero se considerarmos o solo como nosso ponto de referência). O carrinho tem sua velocidade máxima aqui.

4. Escalando a próxima colina:

* GPE aumenta: À medida que o carrinho sobe na colina seguinte, ganha altura. Isso significa que seu GPE aumenta novamente. O carrinho desacelera à medida que a energia cinética é convertida de volta em GPE.

5. Loops e outros recursos:

* GPE flutua: Loops, torções e curvas na pista fazem com que a altura do carrinho mude, levando a flutuações no GPE. A velocidade do carrinho também mudará de acordo.

Pontos de chave:

* Conservação de energia: Em um sistema ideal, a energia mecânica total (GPE + energia cinética) da montanha -russa permanece constante. Isso ocorre porque a energia não pode ser criada ou destruída, apenas transformada.
* atrito e resistência ao ar: Na realidade, o atrito e a resistência do ar causarão alguma perda de energia. Isso significa que o carrinho diminuirá gradualmente durante o passeio, mesmo que não atinja sua altura de partida original.

em resumo: A energia potencial gravitacional de um carrinho de montanha -russa muda constantemente durante todo o passeio, diretamente relacionada à sua altura acima do solo. Essa energia é trocada com energia cinética, fazendo com que o carrinho acelere e desacelere enquanto navega na pista.