Energy Conversion in a Bungee Jump

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Description:

 

A great way to see energy conversion in action is with a bungee jump.

에너지 전환을 실제로 볼 수 있는 좋은 방법은 번지 점프를 하는 것입니다.​

 

 

Transcription:

 

Narrator: A great way to see energy conversion in action is with a bungee jump.In Queenstown, New Zealand—the home of bungee jumping—a jumper stands almost 100 meters above the freezing water below, ready to leap from a bridge. Attached to the jumper's feet is an elastic cord which is secured to the bridge.

On the bridge, the jumper holds a huge amount of gravitational potential energy. This is energy stored due to height. The greater the height, the more potential energy.

When the jumper dives, the potential energy quickly transforms into kinetic energy, the energy of motion. The jumper accelerates toward the water, gaining speed as gravity pulls them downward. As the fall continues, kinetic energy increases while gravitational potential energy decreases.

As the jumper nears the water, something remarkable happens. The bungee cord begins to stretch, creating elastic potential energy. The cord absorbs the motion, acting like a giant spring.

At the lowest point, the jumper briefly stops. All of the kinetic energy has been transferred into elastic potential energy stored in the stretched cord.

The cord then pulls back, converting the stored elastic energy back into kinetic energy and sending the jumper soaring upwards. As the jumper rises, gravitational potential energy increases again while kinetic energy decreases. Each bounce converts energy back and forth between kinetic, elastic, and gravitational forms, gradually losing energy as the jumper comes to rest.

A bungee jump is an exciting and clear example of energy changing forms: from gravitational potential, to kinetic, to elastic, and back again.

Let’s watch the jump one more time. Watch as energy transforms from one form to the next.

내레이터: 에너지 전환을 실제로 볼 수 있는 좋은 방법은 번지 점프입니다. 번지 점프의 본고장인 뉴질랜드 퀸스타운에서는 점퍼가 아래의 얼어붙은 물 위 약 100미터 높이에 서서 다리에서 뛰어내릴 준비를 하고 있습니다. 점퍼의 발에는 다리에 고정되는 탄성 코드가 부착되어 있습니다.

다리 위에서 점퍼는 엄청난 양의 중력 퍼텐셜 에너지를 보유하고 있습니다. 이는 높이로 인해 저장되는 에너지입니다. 높이가 높을수록 더 많은 퍼텐셜 에너지를 보유하게 됩니다.
점퍼가 잠수하면 위치 에너지가 운동 에너지인 운동 에너지로 빠르게 변환됩니다. 점퍼는 물을 향해 가속하여 중력이 점퍼를 아래로 끌어당기면서 속도를 얻습니다. 낙하가 계속되면 운동 에너지는 증가하고 중력의 위치 에너지는 감소합니다.
점퍼가 물에 가까워지면 놀라운 일이 일어납니다. 번지 코드가 늘어나기 시작하여 탄성 위치 에너지를 생성합니다. 이 코드는 거대한 스프링처럼 동작하며 움직임을 흡수합니다.
가장 낮은 지점에서 점퍼가 잠시 멈춥니다. 모든 운동 에너지는 늘어난 코드에 저장된 탄성 위치 에너지로 전달되었습니다.
그런 다음 코드가 뒤로 당겨져 저장된 탄성 에너지를 운동 에너지로 다시 변환하고 점퍼를 위로 치솟게 합니다. 점퍼가 상승하면 중력 퍼텐셜 에너지는 다시 증가하는 반면 운동 에너지는 감소합니다. 각 바운스는 운동, 탄성, 중력 형태를 오가며 에너지를 변환하고 점퍼가 멈추면서 점차 에너지를 잃습니다.
번지 점프는 중력 퍼텐셜에서 운동, 탄성, 그리고 다시 돌아오는 에너지 변화의 흥미롭고 명확한 예입니다.

점프를 한 번 더 지켜보겠습니다. 에너지가 한 형태에서 다음 형태로 변화하는 모습을 지켜보세요. 

 

 

Questions:

 

1. What forms of energy are involved during a bungee jump?

2. How does gravitational potential energy change as the jumper falls and then rises again?

3. What role does the elastic cord play in energy transformation during the jump?​​