1. 잠재적 에너지 (PE) :
* 초기 높이에서 : 석재는 지구의 중력장에서의 위치로 인해 최대 잠재적 에너지를 가지고 있습니다. 이 에너지는 높이로 인해 저장되며 다음과 같이 계산됩니다. PE =MGH, 여기서 M은 질량이고 G는 중력으로 인한 가속도이며 H는 높이입니다.
* 떨어지면서 : 석재가 땅에 가까워 질수록 잠재적 에너지는 감소하여 운동 에너지로 전환됩니다.
2. 운동 에너지 (KE) :
* 초기 높이에서 : 석재는 휴식과 마찬가지로 운동 에너지가 없습니다.
* 떨어지면서 : 석재는 속도가 증가함에 따라 운동 에너지를 얻습니다. 이 에너지는 다음과 같이 계산됩니다. ke =1/2 mv², 여기서 m은 질량이고 V는 속도입니다.
3. 총 기계 에너지 (TME) :
* 가을 내내 : 공기 저항으로 인한 에너지 손실이 없다고 가정하면 석재의 총 기계적 에너지는 일정하게 유지됩니다. 이는 잠재적 에너지의 감소가 운동 에너지의 증가에 의해 정확하게 보상되기 때문입니다.
4. 기타 고려 사항 :
* 공기 저항 : 실제 시나리오에서 공기 저항은 에너지 손실을 일으켜 최종 운동 에너지와 총 기계 에너지를 줄입니다.
* 사운드 에너지 : 석재가 땅에 닿을 때 소량의 에너지도 건전한 에너지로 전환됩니다.
요약하면, 높이에서 떨어진 돌은 처음에 잠재적 에너지를 가지고 있으며, 이는 운동 에너지가 떨어질 때 운동 에너지로 변환됩니다. 총 기계적 에너지는 일정하게 유지되며 공기 저항과 소리로 인한 에너지 손실을 무시합니다.
