物理学を理解する
* エネルギー保存： 重要な原則は、オブジェクトの総機械エネルギー（ポテンシャルと速度論）がランプを転がすと一定のままであることです。
* 運動エネルギーの種類： オブジェクトには、2つの形式の運動エネルギーがあります。
* 翻訳速度エネルギー： オブジェクトの線形運動によるエネルギー（直線で移動）。
* 回転速度エネルギー： オブジェクトの回転運動によるエネルギー。
方程式
1。ポテンシャルエネルギー（PE）：
* PE =MGH
* M =オブジェクトの質量
* G =重力による加速（約9.8 m/s²）
* h =ランプの底の上のオブジェクトの高さ
2。翻訳速度エネルギー（KE_T）：
* ke_t =（1/2）mv²
* M =オブジェクトの質量
* v =オブジェクトの線形速度
3。回転動態エネルギー（KE_R）：
* ke_r =（1/2）iω²
* i =慣性モーメント（オブジェクトの形状と質量分布に依存します）
*ω=角速度（秒あたりのラジアン）
4。線形速度と角速度の関係：
* v =rω
* r =オブジェクトの半径
速度を見つけるための手順
1。参照ポイント：を選択します ポテンシャルエネルギーの基準点としてランプの底を選択します（PE =0）。
2。初期ポテンシャルエネルギーを計算します： オブジェクトの初期高さ（H）を決定し、PE =MGHを使用して初期のポテンシャルエネルギーを計算します。
3。エネルギーの保存を考慮してください： オブジェクトがロールダウンすると、そのポテンシャルエネルギーは運動エネルギー（翻訳と回転の両方）に変換されます。
4。省エネルギーの方程式を書きます：
*初期ポテンシャルエネルギー（PE）=最終トランスレーショナルKE +最終回転KE
* mgh =（1/2）mv² +（1/2）iω²
5。角速度の代替： v =rωを使用してv：ω=v/rの観点からωを表現します
6。速度（v）を解く： 方程式には、速度（v）という未知の1つのみがあります。 vを解決します。
例：ランプを転がす固体球体
質量「m」と半径「R」の固体球体が高さ「H」のランプを転がすとしましょう。
* 固体球体の慣性モーメント（i）： i =（2/5）MR²
* 省エネルギー式に代わる： mgh =（1/2）mv² +（1/2）（（2/5）mr²）（v/r）²
* v：を簡素化して解決します V =√（10GH/7）
重要なメモ
* 摩擦： 上記の計算では、摩擦によるエネルギー損失はありません。実際のシナリオでは、摩擦は最終速度を減らします。
* 異なる形状： 異なるオブジェクト形状の慣性（i）の変化の瞬間。分析しているオブジェクトの適切な値を検索する必要があります。
* スリップせずにローリング： この方法は、スリップせずにオブジェクトが転がると想定しています。滑りがある場合、線形と角速度の関係がより複雑になります。
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