1。初期ポテンシャルエネルギー: ゆりかごで1つのボールを持ち上げると、重力に対して仕事をしています。この作業は、上昇したボールのポテンシャルエネルギーとして保存されます。
2。運動エネルギーへの変換: ボールをリリースすると、ポテンシャルエネルギーが運動エネルギーに変換され、ボールがスイングして他の人と衝突します。
3。エネルギーの移動: 衝突中、エネルギーは一連のボールを介して伝達されます。最初のボールの勢いが最後のボールに移され、それが揺れます。
4。ポテンシャルエネルギーへの変換: 最後のボールが上昇すると、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。
5。エネルギーの保全: 重要な点は、システムの総機械エネルギーがプロセス全体で一定のままであるということです *。 エネルギーの形態は潜在的なものから速度論まで変化し、再び戻っていますが、エネルギーの総量は減少したり増加したりしません。
ニュートンのゆりかごが示していないもの:
ゆりかごは機械的エネルギーの保存を効果的に示していますが、 *すべてのエネルギーの保存を実証していないことに注意することが重要です。現実には、以下によりエネルギーが失われます。
* 摩擦: スイングボールは、空気とゆりかごのフレームで摩擦を経験します。
* 音: 衝突は音を生み出します。これは、エネルギー損失の別の形態です。
* 熱: 摩擦により、一部のエネルギーが熱に変換されます。
結論:
ニュートンのゆりかごは、機械的エネルギーの保存を強調する単純化されたモデルです。 これは、エネルギーがどのように破壊されずに形成されるかを視覚的に表現します。現実世界のシナリオでは、あらゆる形態のエネルギー損失を考慮していませんが、基本的な物理法の強力で魅力的なデモンストレーションのままです。