스윙 :역학의 교향곡
간단한 아이의 스윙은 역학과 얽힌 실제 현상의 완벽한 예입니다. 플레이시 물리학을 분류합시다.
1. 에너지 변환 :
* 잠재적 에너지 : 스윙을 뒤로 당기면 시스템에 잠재적 에너지를 저장합니다. 이 에너지는 지구의 중력 풀에 대한 스윙의 위치 때문입니다.
* 운동 에너지 : 스윙이 풀리면 잠재적 에너지는 운동 에너지, 운동의 에너지로 변환됩니다. 스윙은 아래쪽으로 가속화되어 속도가 높아집니다.
* 앞뒤로 : 그런 다음 운동 에너지는 스윙이 위로 스윙함에 따라 잠재적 에너지로 다시 변환됩니다. 이 과정은 반복되어 리듬 앞뒤 움직임으로 이어집니다.
2. 에너지의 운동량과 보존 :
* 모멘텀 : 스윙의 모멘텀은 움직임이있는 질량의 척도입니다. 스윙이 속도가 높아지면 운동량이 증가합니다.
* 에너지 보존 : 이상적인 시나리오에서 스윙의 총 에너지는 움직일 때까지 일정하게 유지됩니다. 이것은 두 형태 사이에서 지속적으로 이동하지만 전위와 운동 에너지의 합이 항상 동일하게 유지됨을 의미합니다.
3. 마찰 및 감쇠 :
* 공기 저항 : 스윙이 공기를 통과하면 마찰이 발생하여 속도가 느려집니다.
* 피벗의 마찰 : 스윙의 피벗 포인트는 또한 약간의 마찰을 소개하여 점차적으로 스윙의 진폭을 감소시킵니다.
* 감쇠 : 이러한 점진적인 진폭 감소는 댐핑이라고합니다. 스윙이 결국 멈추는 책임이 있습니다.
4. 간단한 고조파 운동 :
* 주기성 : 스윙 모션은 반복적이므로 특정 기간 동안 반복됩니다.
* 진폭 : 스윙의 평형 위치에서 최대 변위는 진폭입니다.
* 주파수 : 단위 시간당 스윙 수는 주파수입니다.
5. 공명 :
* 적절한 시간에 밀기 : 적절한 순간에 스윙을 밀면 진폭을 늘릴 수 있습니다. 이것은 공명으로 인한 것입니다 - 스윙의 고유 주파수에서 힘을 가해.
간단한 스윙을 관찰함으로써, 우리는 에너지, 모멘텀, 마찰 및 고조파 운동과 같은 물리적 개념의 매혹적인 상호 작용을 볼 수 있습니다. 이 일상적인 예는 역학이 가장 간단한 활동에서도 우리 주변의 세상을 지배하는 방법을 보여줍니다.
