고장은 다음과 같습니다.
1. 번역 운동 에너지 (KE_T)
* 이것은 선이 선형 운동으로 인한 에너지입니다.
* 공식 :ke_t =(1/2) * m * v^2
* M =공의 질량
* v =볼의 선형 속도
2. 회전 운동 에너지 (KE_R)
* 이것은 공이 회전 운동으로 인한 에너지입니다.
* 공식 :ke_r =(1/2) * i * ω^2
* i =공의 관성 모멘트 (모양과 질량 분포에 따라 다름)
* ω =볼의 각속도
총 운동 에너지 (ke_total)
* ke_total =ke_t + ke_r
* ke_total =(1/2) * m * v^2 + (1/2) * i * ω^2
중요한 메모 :
* 관성의 순간 (i) : 단단한 구의 경우, i =(2/5) * m * r^2, 여기서 r은 구의 반경이다.
* 선형과 각속도의 관계 : v =r * ω. 이것은 선형 속도가 각속 속도와 볼의 반경에 직접 비례 함을 의미합니다.
예 :
질량이 1 kg이고 반경이 0.1m 인 볼이 선형 속도가 2m/s로 구르고 있다고 가정 해 봅시다.
* ke_t : (1/2) * 1 kg * (2 m/s)^2 =2 J
* ke_r : (1/2) * (2/5) * 1 kg * (0.1 m)^2 * (2 m/s/0.1 m)^2 =0.4 J
* ke_total : 2 J + 0.4 J =2.4 j
따라서, 롤링 볼의 총 운동 에너지는 2.4 줄입니다.
