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なぜ重力ポテンシャルエネルギーが運動の排気に等しいのですか?

重力ポテンシャルエネルギーと運動エネルギーは等しくありません お互いに、しかしそれらは関連しています エネルギーの保存の原則を通して。方法は次のとおりです。

* 重力ポテンシャルエネルギー(GPE): これは、重力場での位置のためにオブジェクトが所有するエネルギーです。オブジェクトが高いほど、GPEが増えます。

* 運動エネルギー(KE): これは、その動きのためにオブジェクトが所有するエネルギーです。オブジェクトが動くほど速いほど、より多くのKEを持っています。

エネルギーの保全: システムに作用しない場合、システム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)は一定のままです。

それらがどのように関連しているか:

オブジェクトが高さから落ちると、GPEはKEに変換されます。これは次のとおりです。

1。オブジェクトが落ちると、 その高さは減少し、GPEが失われます。

2。同時に、 オブジェクトは、重力のために加速し、速度を獲得し、したがってKEを増加させます。

総エネルギーは一定のままです: GPEの減少は、KEの増加とまったく同じであり、オブジェクトの総機械エネルギーが同じままであることを保証します。

覚えておくべき重要な点:

* gpeとkeは、特定の瞬間に等しくありません。 オブジェクトが移動すると変化します。

* GPEからKEへの変換は徐々に発生します 瞬時にはありません。

* 空気抵抗などの外力 システムからエネルギーを消散させ、総機械エネルギーの減少を引き起こす可能性があります。

例:

特定の高さからボールが落ちたと想像してみてください。

* 上部: ボールには最大GPEとゼロKEがあります。

秋の * KEが増加するとGPEが減少します。

* 地面にぶつかる直前: GPEはほぼゼロで、KEは最大です。

したがって、GPEとKEは等しくありませんが、互換性があります エネルギーの保存の原則を通して。

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