エネルギーの成分を理解
ローリングビリヤードボールは、2つの形式のエネルギーを所有しています。
* 翻訳速度エネルギー： これは、直線でのボールの動きによるエネルギーです。
* 回転速度エネルギー： これは、ボールの回転運動によるエネルギーです。
式
1。翻訳運動エネルギー：
* ke_trans =（1/2） * m * v^2
* Ke_transは翻訳速度エネルギーです（ジュール）
* mはボールの質量です（キログラム単位）
* vはボールの線形速度（1秒あたりのメートル）です
2。回転速度エネルギー：
* ke_rot =（1/2） * i *ω^2
* ke_rotは回転運動エネルギーです（ジュール）
*私はボールの慣性の瞬間です（kg*m²）
*ωはボールの角速度です（秒あたりのラジアン）
固体球の慣性モーメント：
*ビリヤードボールは、固体球体として近似できます。固体球体の慣性の瞬間は次のとおりです。
* i =（2/5） * m *r²
* rはボールの半径（メートル）です
線形速度と角速度の関係：
*スリップせずにボールが転がる場合、線形速度（V）と角速度（ω）が関連しています。
* v =r *ω
総エネルギーを計算するための手順
1。必要な値を測定します：
*ビリヤードボールの質量（m）
*ボールの線形速度（v）
*ボールの半径（R）
2。角速度（ω）を計算します：
*ω=v / r
3。慣性モーメント（i）：を計算します
* i =（2/5） * m *r²
4。翻訳運動エネルギー（KE_TRANS）を計算します：
* ke_trans =（1/2） * m * v^2
5。回転運動エネルギー（KE_ROT）を計算します：
* ke_rot =（1/2） * i *ω^2
6。総エネルギー（E_TOTAL）を計算します：
* e_total =ke_trans + ke_rot
例：
あなたがビリヤードボールを持っているとしましょう：
*質量（m）=0.17 kg
*半径（r）=0.028 m
*線形速度（v）=1.5 m/s
1。ω：ω=v / r =1.5 m / s / 0.028 m =53.57 rad / sの計算
2。I：i =（2/5） * m *r²=（2/5） * 0.17 kg *（0.028 m）²=0.000063 kg *m²の計算
3。Ke_transの計算：ke_trans =（1/2） * m *v²=（1/2） * 0.17 kg *（1.5 m/s）²=0.191 j
4。Ke_rot：ke_rot =（1/2） * i *ω²=（1/2） * 0.000063 kg *m² *（53.57 rad/s）²=0.090 j
5。e_totalの計算：e_total =ke_trans + ke_rot =0.191 j + 0.090 j =0.281 j
したがって、ローリングビリヤードボールの総エネルギーは約0.281ジュールです。
