1。ポテンシャルエネルギー:
* スイングの最高点で: 振り子には最大のポテンシャルエネルギーがあります。これは、平衡点に比べて最高位置にあり、そのポテンシャルエネルギーは地球の重力場の位置のために保存されているためです。
2。運動エネルギー:
* 下向きに振る: 振り子は、それが落ちるとポテンシャルエネルギーを失い、それを運動エネルギーに変換します。これは動きのエネルギーであり、振り子は落ちるにつれて速度を上げます。
* スイングの最低点で: 振り子には、最大の運動エネルギーと最小ポテンシャルエネルギーがあります。すべて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ています。
* 上に振り返ると: 振り子は再びその運動エネルギーをポテンシャルエネルギーに戻します。
3。エネルギーの保全:
* 摩擦と空気抵抗を無視する: 複合振り子の総機械エネルギー(ポテンシャルエネルギー +運動エネルギー)は、その振動を通して一定のままです。
* 実際には: ピボットポイントでの摩擦と空気抵抗のために、いくらかのエネルギーが失われます。これにより、振動の振幅が時間とともに徐々に減少します。
キーポイント:
*エネルギー変換は周期的であり、ポテンシャルエネルギーは運動エネルギーに変換され、その逆も同様です。
*システムの総機械エネルギーは、エネルギーの保存の原理のために(理想的なシナリオで)一定のままです。
*摩擦と空気抵抗はエネルギーの損失を引き起こし、発振を減衰させます。
要約: 複合振り子のエネルギーは、一定の総機械エネルギー(理想的に)を維持しながら、最高点でのポテンシャルエネルギーと最も低いポイントでの運動エネルギーの間で振動します。