Inhoud
- Potentiële en kinetische energie: Jumping Jacks
- Potentiële energie: chemische energie
- Potentiële energie en zwaartekracht
- Potentiële en kinetische energie: rubberen band
In het zesde leerjaar beginnen veel studenten voorbereidende fysica-concepten te bestuderen; verschillende soorten energie zijn een belangrijk onderdeel om deze te begrijpen. De twee meest basale energietypen zijn potentiële en kinetische energie. Potentiële energie is opgeslagen energie die kan gebeuren of staat te wachten maar nog niet is geactiveerd. Kinetische energie is die energie die in beweging is, zodra deze is vrijgegeven. Het verschil tussen deze soorten energie wordt eenvoudig aangetoond door eenvoudige activiteiten. Op het zesde leerjaarniveau is het meestal het beste om de concepten eenvoudig en basic te houden en de weg te effenen voor toekomstig onderzoek naar energie.
Potentiële en kinetische energie: Jumping Jacks
Laat de studenten een staande X-positie innemen, met hun armen boven hun schouders in een brede V en de benen uit elkaar in een omgekeerde V. Vertel hen dat ze de positie moeten behouden en leg uit dat ze een voorbeeld zijn van potentiële energie, die gewoon wachten om te worden omgezet in kinetische energie - - energie in beweging. Laat ze een jumping jack doen. Leg uit dat ze, terwijl ze bewegen, kinetische energie creëren; bij elke pauze, hoe kort ook, houden hun lichamen potentiële energie vast.
Potentiële energie: chemische energie
Voor een interactief en rommelig experiment waar zesde klassers dol op zullen zijn, demonstreer het verband tussen potentiële energie en chemische energie met azijn en zuiveringszout. Leg uit dat azijn en zuiveringszout zijn gemaakt van moleculen die potentiële energie in hun chemische bindingen bevatten. Meng een half kopje water en azijn in een plastic fles met een kurk; doe een theelepel bakpoeder in een koffiefilter, plaats het in de kolf, kurk snel en ga weg. De gecreëerde energie - kinetische energie die ontstaat wanneer chemische interactie potentiële energie omzet - zal de kurk van de kolf blazen. Voor een minder rommelig - maar ook minder dramatisch - experiment giet je azijn over een stapel zuiveringszout en zie je de energieconversie plaatsvinden.
Potentiële energie en zwaartekracht
Een stuiterende bal is een interessante manier om een snelle conversie van potentieel naar kinetische energie en terug aan te tonen, gecreëerd door zwaartekracht. Laat studenten een bal boven hun hoofd houden, laat het van de stoep stuiteren en laat het verder stuiteren. Leg uit dat zwaartekracht de kracht is die de potentiële energie van de ballen omzet in kinetische energie; wanneer het de stoep raakt, bezit het een ogenblik potentiële energie en dan zet de kracht van de grond het weer om in kinetiek terwijl het omhoog stuitert.
Potentiële en kinetische energie: rubberen band
Elastiekjes bieden een uitstekend middel om potentiële energie uit te leggen aan leerlingen van het zesde leerjaar. Geef elke student een elastiekje. Vraag hen het stevig vast te houden en het bijna zo strak mogelijk uit te rekken. Leg uit dat de uitgerekte rubberen band een voorbeeld is van potentiële energie, die ze in de spanning kunnen voelen als de rubberen band tegen hun handen trekt. Laat ze vervolgens het rubberen bandje los - richt het op de muur en niet op elkaar. Leg uit dat beweging in de rubberen band aantoont dat potentiële energie wordt omgezet in kinetische energie.