Gisteren een beetje chemie, vandaag een stukje fysica.
Walter Lewin, een prof.
fysica van Nederlandse afkomst, die als
hoogleraar natuurkunde werkt aan het befaamde
MIT, illustreert in het volgend filmpje
zijn onwrikbaar geloof in de wet van het behoud van de energie.
Als je een voorwerp een slingerbeweging laat maken, ondergaat dat voorwerp voortdurend
omzettingen van potentiële energie in kinetische energie en omgekeerd.
De potentiële energie van een voorwerp op een bepaalde plaats op aarde, wordt bepaald door de hoogte h boven de grond:
E
pot = m.g.h (m is de massa, g is de sterkte van het zwaarteveld van de aarde)
De kinetische energie van een voorwerp wordt bepaald door de snelheid v van het voorwerp:
E
kin = 1/2.m.v
2
Bij een slinger in zijn hoogste punt is de snelheid nul. De slinger heeft daar dus alleen maar potentiële energie.
Als we het voorwerp loslaten, vermindert zijn hoogte en dus ook zijn potentiële energie. Maar de snelheid neemt toe en dus ook de kinetische energie.
In het laagste punt is de potentiële energie het laagst en de kinetische energie het grootst.
Voorbij het laagste punt, neemt de potentiële energie weer toe en de kinetische energie weer af.
Dus voortdurend energieomzettingen.
Maar: de totale hoeveelheid energie blijft op elk moment constant.
Als er geen wrijving is, is bij de slinger dus op elk moment
E
kin + E
pot = constant.
Dit houdt natuurlijk in dat de slinger
nooit hoger kan terugkomen dan de hoogte waaruit hij vertrokken is.
Dat is zó voor wie gelooft in de wet van het behoud van de totale hoeveelheid energie.
Walter Lewin is zo’n gelovige.
En hij getuigt van zijn geloof op een spectaculaire wijze.
Met een experiment dat ik in mijn leraarsperiode ook altijd eens zelf heb willen doen.
Spijtig, maar het is er nooit van gekomen…
Geloof in de wetten van de fysica gedemonstreerd!
