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オブジェクトはいつ同じ電位と運動エネルギーを持っていますか?

オブジェクトは、自由落下の中間点で同じ電位と運動エネルギーを持ちます 。その理由は次のとおりです。

* ポテンシャルエネルギー: これは、基準点に対する位置のためにオブジェクトが所有するエネルギーです。 自由落下では、ポテンシャルエネルギーは開始時(オブジェクトが最大高さにあるとき)で最も高く、オブジェクトが落ちると減少します。

* 運動エネルギー: 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。自由落下では、開始時に運動エネルギーはゼロ(オブジェクトが静止している場合)であり、オブジェクトが下方に加速すると増加します。

中間点で:

* ポテンシャルエネルギー: オブジェクトは、最初のポテンシャルエネルギーの半分を失いました。

* 運動エネルギー: オブジェクトは、失われたポテンシャルエネルギーの半分を獲得し、運動エネルギーに変換しました。

重要な考慮事項:

* 空気抵抗: この説明は、空気抵抗を想定していません。現実には、空気抵抗はオブジェクトの動きに影響を与え、途中よりわずかに低いポイントで等しい動態とポテンシャルエネルギーを持つようになります。

* 参照ポイント: ポテンシャルエネルギーの基準点の選択は、運動エネルギーとポテンシャルエネルギーが等しい正確なポイントを変える可能性があります。たとえば、基準点が秋の下部にある場合、オブジェクトは、途中でわずかに高いポイントで等しい動態とポテンシャルエネルギーを持ちます。

要約すると、原則は、オブジェクトが落ちるにつれて、そのポテンシャルエネルギーが運動エネルギーに変換されることです。 これらの2つのエネルギーが等しいポイントは特定のシナリオに依存しますが、空気抵抗のない単純な自由落下では、中間点で発生します。

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