* 摩擦: 機械システムのすべての可動部分は、動きに反対し、運動エネルギーを熱に変換する摩擦を経験します。このエネルギー損失は、システムを動かし続けるために補充する必要があります。
* エネルギー散逸: 摩擦がなくても、音、振動、材料の変形など、機械システムでエネルギーを消散する他の方法があります。
* エネルギーの保存: 熱力学の最初の法則は、エネルギーを作成または破壊することはできず、転送または変換されるだけであると述べています。これは、摩擦と散逸によりエネルギーが失われることを補うために、外部エネルギー源なしでは機械システムが動きを無期限に維持できないことを意味します。
例:
* 車: エンジンの走行を維持するためのエネルギーを提供するためのガソリンが必要です。エンジンの摩擦、トランスミッション、ホイール、および空気抵抗を克服します。
* 時計: ギアを回転させ、メカニズムのその他の損失を克服するためのエネルギーを提供するために、創傷スプリングまたはバッテリーが必要です。
* 振り子: 永遠に揺れているように見えますが、ピボットポイントでの空気抵抗と摩擦により徐々に遅くなります。 最終的には、外力が(巻き上げメカニズムなど)が損失を補うためのエネルギーを提供しない限り停止します。
結論:
機械システムの運動を維持するための外部エネルギー源の要件は、物理学の法則、特に摩擦、エネルギー散逸、エネルギーの保存の原則の根本的な結果です。このエネルギー入力がなければ、システムは必然的に遅くなり、最終的に停止します。