019 · 物理 · 數學科學100
能量守恆
雲霄飛車從不製造速度,只把高度換成刺激
以鏈條拉升、之後主要靠重力滑行的雲霄飛車為例:車到達高處後,為什麼能在俯衝時越來越快?這股動能是從哪裡來的?
QUICK ANSWER
能量守恆是什麼意思?
車在最高處時,能量以重力位能的形式存著;在不計摩擦與空氣阻力的模型中,下降時減少的重力位能會轉成動能,車速因而增加;但下降高度與增加的速度不是等比例關係。不考慮摩擦時,位能加動能的總額始終不變;真實世界裡,摩擦與空氣阻力會把部分能量轉成熱和聲音。