Lorsqu’une bille est lâchée d’une rampe, son énergie potentielle est convertie en énergie cinétique. L'énergie potentielle est l'énergie dont dispose un objet en raison de sa position ou de son état. Dans ce cas, la bille possède une énergie potentielle car elle est positionnée au-dessus du sol. Lorsque la bille est relâchée, elle commence à tomber et son énergie potentielle est convertie en énergie cinétique. L'énergie cinétique est l'énergie qu'un objet possède en raison de son mouvement. Au fur et à mesure que la bille tombe, elle gagne en vitesse et son énergie cinétique augmente.
La quantité d’énergie potentielle d’une bille dépend de sa masse, de la hauteur de la rampe et de l’accélération due à la gravité. Plus la bille est massive, plus la rampe est haute et plus l’accélération due à la gravité est grande, plus la bille aura d’énergie potentielle.
La quantité d’énergie cinétique d’une bille dépend de sa masse et de sa vitesse. Plus la bille est massive et plus elle se déplace rapidement, plus elle aura d’énergie cinétique.
La quantité totale d'énergie dans un système, y compris l'énergie potentielle et l'énergie cinétique, est constante. Cela signifie qu’à mesure que la bille tombe, son énergie potentielle diminue et son énergie cinétique augmente. La somme de l’énergie potentielle et de l’énergie cinétique du marbre est toujours la même.
Voici une explication plus détaillée de la conversion d’énergie qui se produit lorsqu’une bille est lâchée d’une rampe :
* État initial : Le marbre repose au sommet de la rampe. Il possède une énergie potentielle en raison de sa position au-dessus du sol.
* État de transition : La bille se détache et commence à tomber. Son énergie potentielle est convertie en énergie cinétique à mesure qu'il gagne en vitesse.
* État final : La bille atteint le bas de la rampe. Il n’a plus d’énergie potentielle, mais il possède une énergie cinétique maximale.
La conversion d'énergie qui se produit lorsqu'une bille est lâchée d'une rampe est un exemple simple de la façon dont l'énergie potentielle peut être convertie en énergie cinétique. Ce même principe s'applique à de nombreuses autres situations, par exemple lorsqu'une balle est lancée, qu'une voiture dévale une colline ou qu'une turbine à eau produit de l'électricité.