1. Énergie potentielle initiale :
- Au départ, les coureurs (ou objets) sont au sommet de la tour de chute. Ils possèdent une quantité importante d’énergie potentielle gravitationnelle en raison de leur hauteur au-dessus du sol.
2. Conversion en énergie cinétique :
- Lorsque les cavaliers (ou objets) sont relâchés ou que le plancher s'ouvre, ils commencent à tomber. En descendant, leur énergie potentielle est convertie en énergie cinétique. Plus la hauteur initiale est élevée, plus l’énergie potentielle est grande et, par conséquent, plus la vitesse de chute est élevée.
3. Énergie cinétique maximale :
- Lorsque les objets atteignent le fond de la goutte, leur énergie potentielle est entièrement convertie en énergie cinétique et ils atteignent leur vitesse maximale.
4. Conversion en énergie potentielle :
- Après avoir atteint le fond, les objets recommencent à monter grâce à l'accélération vers le haut donnée par les freins de sécurité. À mesure qu’ils montent, leur énergie cinétique commence à se reconvertir en énergie potentielle.
5. Position finale de repos :
- Finalement, les objets s'arrêtent complètement à une certaine hauteur, appelée position finale de repos. À ce stade, leur énergie cinétique est entièrement reconvertie en énergie potentielle et ils restent suspendus à cette hauteur jusqu’à ce qu’ils soient récupérés.
6. Stockage d'énergie potentiel gravitationnel :
- L'énergie potentielle stockée dans la position finale de repos est essentiellement la même que l'énergie potentielle initiale au sommet de la goutte. Cette énergie potentielle est la source d’énergie de la prochaine goutte.
7. Friction et résistance à l'air :
- Tout au long du processus, une certaine énergie est perdue en raison du frottement entre les pièces mobiles de la tour de chute et de la résistance de l'air rencontrée par les cavaliers ou les objets. Cette dissipation d'énergie entraîne une légère réduction de l'énergie potentielle stockée pour la chute ultérieure.
En résumé, la tour de chute illustre la transformation de l'énergie potentielle en énergie cinétique lors de la chute et de nouveau en énergie potentielle lors de l'ascension. Le cycle peut se répéter plusieurs fois avec quelques pertes d'énergie dues au frottement et à la résistance de l'air.
