به لحاظ علمی اساس آسانسور براساس انرژی است. با بالا رفتن از پله های یک ساختمان از طبقه همکف به طبقه هجدهم دارید وزن بدن خود را برخلاف نیروی ثقل زمین حرکت می دهید. انرژی که شما در این فرآیند (عمدتا) صرف می کنید عمدتا به انرژی پتانسیل تبدیل می شود که در هنگام بالا رفتن از پله ها افزایشی در انرژی پتانسیل (بالا رفتن) یا کاهشی در انرژی پتانسیل (پایین رفتن) رخ می دهد. این مثالی از قانون حفظ انرژی در عمل است. شما واقعا انرژی پتانسیل بیشتری در بالای یک ساختمان دارید نسبت به زمانی که در در طبقه همکف قرار داشته اید اگرچه احساس متفاوتی نداشته باشید.
برای یک دانشمند،
آسانسور به سادگی وسیله ای است که انرژی پتانسیل شخص را افزایش یا کاهش می یابند
بدون اینکه آنها خودشان نیاز به تامین انرژی خودشان داشته باشند: آسانسور به شما هنگامی
که بالا می روید انرژی پتانسیل می دهد و هنگامی که پایین می آیید انرژی پتانسیل از
دست می روید. در تئوری، به نظر ساده می آید. آسانسور نیازی به استفاده از انرژی زیادی
در کل ندارد و همیشه به همان اندازه انرژی از دست می رود (هنگامی که پایین می
آیید) همانطور انرژی پتانسیلی به دست می آورد (هنگامی که بالا می رود). متاسفانه نسبتا ساده
هم نیست. اگر چه کل آسانسور کشش ساده محفظه ای با پولی است. میزان قابل توجهی از افراد با بالارفتن انرژی
دارند اما هیچ روشی برای گرفتن انرژی نیشت. انرژی به سادگی با اصطکاک کابل ها و ترمزهاست (به صورت نامریی همچون دما)
هنگامی که افراد پایین می آیند از دست می روند.
چه مقدار
یک آسانسور انرژی استفاده می کند؟
اگر
مجبور شوید که فیلی را (مثلا 2500 کیلوگرم) را به فاصله 20 سانتی متر در هوا بالا
ببرید مجبورید 500 هزار ژول انرژی پتانسیل اضافی را تامین کنید. اگر آن را برای 10
ثانیه بلند کنید مجبورید با سرعت 50 هزار ژول در ثانیه یا 50 هزار واتز کار کنید
که 20 برابر انرژی بیشتر از انرژی استفاده
شده در توستر های برقی است.
فرض کنید
که آسانسور فیلی را برای روز (10 ساعت یا 10×60= 600 دقیقه یا 10×60×60=
36000 ثانیه) و نصف این زمان (18000 ثانیه) حمل کند. در کل نیاز به 18000×50000= 900 میلیون ژول (900 مگاژول) انرژی که شبیه 250 کیلوواتز ساعت
بر حسب اصطلاحات آشناتر وجود دارد.
در
حقیقت، آسانسور نمی تواند 100 درصد کارآ باشد. همه انرژی که آسانسور از برق می
گیرد کاملا نمی تواند به انرژی پتانسیل در فیل هایی که بالا می روند تبدیل شود.
قسمتی از این انرژی به صورت اصطکاک، صدا، گرما، مقاومت هوایی و یا افت هایی به
صورت مکانیزم های دیگر از دست می روند. پس مصرف انرژی واقعی گاهی اوقات بیشتر است.
این به مانند میزان زیادی انرژی است و مقداری می تواند با استفاده از وزنه متعادل کننده ذخیره شود.
