重要な概念
* ポテンシャルエネルギー(PE): オブジェクトの位置または構成により保存されているエネルギー。傾斜上のオブジェクトの場合、PEは地面の上の高さによって決定されます。
* 運動エネルギー(KE): その動きのためにオブジェクトが所有するエネルギー。オブジェクトの質量と速度に依存します。
関係
オブジェクトが傾斜面を転がすと:
* ポテンシャルエネルギーが減少する: オブジェクトは高さを失い、ポテンシャルエネルギーが減少します。
* 運動エネルギーの増加: オブジェクトが速度を上げると、その運動エネルギーが増加します。
* エネルギーの保存: 総機械エネルギー(PE + KE)は一定のままです。これは、ポテンシャルエネルギーの損失が運動エネルギーに直接変換されることを意味します。
数学的表現
* pe =mgh 、 どこ:
* M =オブジェクトの質量
* G =重力による加速
* H =地面の上のオブジェクトの高さ
* ke =1/2mV²、 どこ:
* M =オブジェクトの質量
* v =オブジェクトの速度
例
ランプの上部にあるボールを想像してみてください。最大のポテンシャルエネルギーとゼロの運動エネルギーを備えています。ボールが転がり落ちると:
* PEが減少します ボールが高さを失うと。
* keが増加します ボールがスピードアップするにつれて。
* 総エネルギーは一定のままです - PEの減少は、KEの増加に等しくなります。
重要なメモ
* 摩擦: 実際には、摩擦はオブジェクトに作用し、機械的エネルギーの一部を熱に変換します。これは、総機械エネルギーが完全に保存されないことを意味します。
* 回転: オブジェクトが転がっている場合、回転速度エネルギーも備えており、総エネルギーに別のコンポーネントを追加します。
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