1。振り子の揺れ:
* シナリオ: 振り子のボブが特定の高さに引き戻され、解放されます。それは前後にスイングします。
* 説明:
* ポテンシャルエネルギー(PE): 最高点では、ボブは最低点を超える位置のために最大のポテンシャルエネルギーを持っています。
* 運動エネルギー(KE): ボブが下に向かって振ると、そのポテンシャルエネルギーは運動エネルギー(運動のエネルギー)に変換されます。ボブは、スイングの下部で最大速度に達します。
* 前後: ボブがバックアップすると、その運動エネルギーはポテンシャルエネルギーに戻ります。総機械エネルギー(PE + KE)は、摩擦と空気抵抗を無視して、スイング全体で一定のままです。
2。ジェットコースター:
* シナリオ: ジェットコースターの車が高い丘の頂上から始まり、谷に降りて別の丘をバックアップします。
* 説明:
* ハイポイント: 最高の地点では、車には最大のポテンシャルエネルギーがあります。
* 丘の下: 車が降ると、そのポテンシャルエネルギーは運動エネルギーに変化し、速度を上げます。
* 次の丘の上: 車が次の丘に登ると、その運動エネルギーはポテンシャルエネルギーに戻り、車を遅くします。
* 総エネルギー: 浮き沈みにもかかわらず、ジェットコースターの総機械エネルギーは一定のままです(摩擦と空気抵抗を無視します)。
3。上向きに投げられたボール:
* シナリオ: あなたはボールをまっすぐに空中に投げます。
* 説明:
* 初期スロー: リリースの瞬間に、ボールには最大の運動エネルギーがあります。
* 上昇: ボールが上方に移動すると、その運動エネルギーはポテンシャルエネルギーに変換されます。ボールは遅くなります。
* ピーク: 最高点で、ボールは一時的に止まります。その運動エネルギーはゼロであり、すべてのエネルギーはポテンシャルエネルギーです。
* 落下: ボールが落ちると、ポテンシャルエネルギーが運動エネルギーに戻り、ボールがスピードアップされます。
* インパクト: ボールが地面に当たると、そのポテンシャルエネルギーはほぼ完全に運動エネルギーに変換されます。
重要なメモ:
* 摩擦と空気抵抗: 実際の状況では、摩擦(ジェットコースターとトラック、ボールと空気の間)と空気抵抗は、エネルギー損失を引き起こします。これは、機械的エネルギーが時間とともに減少することを意味します。
* 他の形態のエネルギー: 機械的エネルギーは保存されていますが、エネルギーは熱などの他の形式に変換できます。たとえば、落下ボールの運動エネルギーの一部は、空気抵抗のために熱に変換される可能性があります。
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