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ボールが空中に投げ込まれると、運動エネルギーとポテンシャルエネルギーはどうなりますか?

これは、ボールが上向きに投げられたときの運動とポテンシャルのエネルギーがどのように変化するかの内訳です。

1。初期スロー:

* 運動エネルギー(KE): ボールは、手を離れる瞬間に最大の運動エネルギーを持っています。これは、最速で動いているためです。覚えておいてください、KE =1/2 *質量 *速度²。

* ポテンシャルエネルギー(PE): この時点では、ボールには最小限のポテンシャルエネルギーがあります。通常、地面をPEの基準点と見なすため、ボールの高さは非常に低く、PE =質量 *重力 *高さです。

2。 ボールが上昇するにつれて:

* 運動エネルギー: ボールは重力のために上昇するにつれて遅くなります。その速度が低下すると、その運動エネルギーも減少します。

* ポテンシャルエネルギー: ボールが高くなると、ポテンシャルエネルギーが増加します。これは、地面に比べて高さを獲得しているためです。

3。 最高点で:

* 運動エネルギー: ボールは一時的に最高点で止まります。この瞬間に、その速度はゼロであるため、その運動エネルギーもゼロです。

* ポテンシャルエネルギー: ボールは、地面の上で最も高い地点にあるため、最大ポテンシャルエネルギーに達しました。

4。 ボールが落ちると:

* 運動エネルギー: ボールが落ちると、重力が加速します。その速度は増加し、その運動エネルギーも増加します。

* ポテンシャルエネルギー: ボールの高さが低下し、ポテンシャルエネルギーが減少します。

5。 衝撃の直前:

* 運動エネルギー: 地面にぶつかる直前に、ボールは再び最大速度に達しました(上向きに投げられたときと同じ速度)。これは、初期の運動エネルギーを取り戻したことを意味します。

* ポテンシャルエネルギー: そのポテンシャルエネルギーは、地面に非常に近いため、ほぼゼロです。

キーポイント:

* エネルギーの保存: 空気抵抗がない場合、ボールの総機械エネルギー(KE + PE)は、飛行中ずっと一定のままです。エネルギーは、ある形式から別の形式に単純に変換されます。

* 空気抵抗: 実際のシナリオでは、空気抵抗が役割を果たし、熱としてエネルギー損失を引き起こします。これは、ボールが途中と同じ高さに到達しないことを意味します。

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