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ボールが地面に当たると、どのようなエネルギーの変化が起こりますか?

これは、ボールが地面に当たったときにエネルギーの変化の内訳です。

衝撃の前:

* ポテンシャルエネルギー(PE): ボールには、地面の高さがあるため、ポテンシャルエネルギーがあります。このエネルギーは、地球の重力場での位置のために保存されます。

* 運動エネルギー(KE): ボールが落ちると、速度が向上し、ポテンシャルエネルギーを運動エネルギー(運動のエネルギー)に変換します。

衝撃中:

* 変形: 接触時にボールとグラウンドがわずかに変形します。この変形には作業が行われ、ある程度のエネルギーは熱と音として消散します。

* 運動量転送: ボールの勢いは地面に移され、その逆も同様です。この転送には、エネルギー損失は含まれませんが、運動方向の変化が含まれます。

衝撃後の

* リバウンド: 衝突が弾力性がある場合(エネルギーが保存されていることを意味します)、ボールは最初の運動エネルギーの一部でリバウンドします。

* エネルギー損失: ほとんどの現実世界のシナリオでは、衝突は弾力性がないため、ある程度のエネルギーが失われます。この失われたエネルギーは、ボールと地面の熱、音、変形に変換されます。

キーポイント:

* エネルギーの保存: システムの総エネルギー(ボール +アース)は、フォームを変化させますが、一定のままです。エネルギーはあるタイプから別のタイプに変換できますが、作成または破壊することはできません。

* 弾性対非弾性衝突: 弾性衝突は運動エネルギーを節約しますが、非弾性衝突によりエネルギー損失が発生します。

* エネルギーの変化に影響する要因: ドロップの高さ、ボールの素材、およびそれがヒットする表面はすべて、衝撃中のエネルギーの変化に影響します。

例:

弾力のあるボールを落とすことを想像してみてください。

衝撃前の1。 ボールには、上部にポテンシャルエネルギーがあります。それが落ちるにつれて、このポテンシャルエネルギーは運動エネルギーに変換されます。

衝撃中の2。 ボールはつぶし、地面はわずかに曲がり、熱と音としてエネルギーを失います。

3。衝突後: ボールは跳ね返りますが、衝撃で何らかのエネルギーが失われたために始まったのと同じ高さに達しません。

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