エネルギーの散逸には、反応または変換でエネルギーがどのように浪費されるかが含まれます。有用なエネルギーに伝達または変換されないエネルギーの形態は、失われて周囲に放散されるため、浪費されていると見なされます。ご存知のように、完璧なシステムはありません。システムが変化すると、エネルギーが消費されます。この散逸したエネルギーは、プロセスで使用できなかったエネルギーです。
消散
オブジェクトに対して作業が行われると、特定の変更が発生します。その間、作業プロセス中に、ある程度のエネルギーが生成され、このエネルギーのほとんどが伝達されます。
ただし、一定量のエネルギーが周囲に放出されます。この何の役にも立たないエネルギーは、浪費または消散されたエネルギーと呼ばれ、このプロセスは消散と呼ばれます。 「エネルギー保存」の法則によれば、プロセス内のエネルギーは生成または破壊できません。転送または変換されるだけです。
省エネ
自然界のエネルギーは変換、変換、さらには消散しますが、生成も破壊もできません。エネルギーはある形態から別の形態にしか変換できません。
エネルギーの散逸
エネルギーは、ほぼすべての物理的および化学的変換中に消費されます。散逸エネルギーは、振幅の 2 乗と時間の間にグラフをプロットすることによって計算できます。
グラフをプロットしてエネルギー散逸を調べて決定するには、次のものが必要です:振り子の玉、チョーク片、ストップウォッチ、コルク、長い糸、通常のメータースケール、およびスタンド(クランプ).
原則
実験の原則では、エネルギーは破壊したり生成したりできず、変換、変換、または散逸するだけであると述べています。したがって、エネルギー散逸が実質的に無視できる孤立した機械システムでは、プロセス中に生成される運動エネルギーと位置エネルギーの合計は、粘性抗力、空気抵抗、または摩擦 (振り子の場合のように) を克服し、一定のままになります。
振り子は、小さな角振幅に対してエネルギー損失がわずかまたは無視できる単純調和運動 (SHM) を経験します。したがって、単純な振動振り子は、機械システムのエネルギー保存則の調査と検証に役立ちます。
手順
<オール>振り子のおもりの質量を測定します。
木綿糸を使ってボブを結びます。糸のもう一方の端をスプリットコルクに通します。振り子の実用的な長さ (ボブの半径 + フックの長さ + 糸の長さ) を 130 cm に維持します。クランプの間に、2 つのタイトなコルク片を置きます。
スタンドを慎重に配置します。ボブは地面から約 1 ～ 2 cm 高くする必要があります。
ボブを地面からほぼ 1 ～ 2 cm 上に保ちます。
ボブのすぐ下にメートルスケールを置き、フルスケールの目盛りがボブの中心より下になるようにします。
ボブを平均位置から 5 cm 離して離します。この時点で、ボブは平均位置を中心に振動し始めます。そして、その振幅は時間の経過とともに減少します。
ストップウォッチに焦点を合わせて、ボブを平均位置に移動します。そして、ストップウォッチの最小カウントを観察してください。
目盛りに沿ってボブを静止位置から 5 cm 離して調整し、同じ垂直面で振動するように放します。
ボブが右端の位置に達したら、ストップウォッチを開始します。また、ボブの位置をメートルスケールで観察し、この時間をゼロとして記録します。
継続的にボブの動きに注意を向け続け、ボブの振幅を観察し、同時に時間を記録します。 4、6、…………。振幅が約 1 cm に減少するまで振動します。
少なくとも 10 回の録音を行い、振幅の二乗の間にグラフをプロットします。
観察
ボブの重さ、物理的バランス =…. g =….x 10kg.
ストップウォッチの読み =….. s.
振り子の有効長、l =….cm ….. m。
力定数 =k =mgl =…Nm
S.No | 振幅 A | A | 時間 t (秒) | E=1/2kA E0 =(ジュール) | エネルギー消費 E=(E0 -E) ジュール | ||
(cm) | (m) | (cm) | (m) | ||||
1 | |||||||
2 | |||||||
3 | |||||||
4 | |||||||
5 | |||||||
6 | |||||||
計算
単純な振り子のエネルギー (E) は、振幅の 2 乗に正比例します。
A2 (E =12kA02)
結論
振幅の 2 乗と時間の間にグラフをプロットすることによるエネルギーの散逸は、機械的な設定でのエネルギーの散逸を観察する方法です。エネルギー保存の法則によると、化学的、物理的、または機械的な仕事のエネルギーは、作成も破壊もされません。エネルギーは、周囲でのみ変換、伝達、または散逸されます。グラフをプロットして、振幅と時間の関係を理解します。
