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複合振り子が振動しているときに何が起こるのですか?

複合振り子振動のエネルギーは、ポテンシャルエネルギーの間の連続的な変換を受けます 運動エネルギー 。これが故障です:

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。

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