기계적 에너지 보존 법
법은 고립 된 시스템에서 총 기계적 에너지가 일정하게 유지된다고 말합니다. 기계적 에너지는 잠재적 에너지 (PE) 및 운동 에너지 (KE)의 합입니다.
* 잠재적 에너지 (PE) : 물체의 위치 또는 구성으로 인해 저장된 에너지 (스윙의 가장 높은 지점에서 진자 밥과 같은).
* 운동 에너지 (KE) : 모션으로 인해 물체가 소유 한 에너지 (가장 빠른 지점에서 움직이는 진자 밥과 같은).
진자에 적용
1. 이상적인 시스템 : 이상적인 진자 시스템에서 우리는 다음을 가정합니다.
* 공기 저항이 없음 (마찰).
* 피벗 포인트로 인해 에너지 손실이 없습니다.
* 진자 밥에는 중력 만 작용합니다.
2. 에너지 변환 : 진자가 흔들리면 PE와 KE 사이의 에너지 변형이 있습니다.
* 가장 높은 지점 : 밥은 최대 PE와 최소 KE를 가지고 있습니다 (순간적으로 멈 춥니 다).
* 가장 낮은 지점 : Bob은 최대 KE와 최소 PE를 가지고 있습니다 (가장 빠르게 움직입니다).
* 사이의 : 에너지는 PE와 KE간에 지속적으로 교환되고 있지만 총 기계적 에너지는 동일하게 유지됩니다.
3. 총 기계 에너지 (E) : 이것은 스윙의 어느 시점에서나 PE와 KE의 합입니다.
* e =pe + ke =상수
왜 이것이 중요한지
기계 에너지 보존 법칙은 다음을 이해하는 데 도움이됩니다.
* 진자의 움직임 : PE와 KE의 지속적인 교환은 앞뒤 스윙 모션을 설명합니다.
* 진자의 기간 : 완전한 스윙에 걸리는 시간은 총 에너지와 진자의 길이에 의해 결정됩니다.
실제 고려 사항
실제 세계에서 진자는 완벽하게 고립 된 시스템이 아닙니다. 공기 저항과 피벗 포인트로 인한 마찰은 에너지 손실을 유발합니다. 결과적으로 진자의 진폭 (최대 스윙 각도)은 시간이 지남에 따라 점차 감소하며 총 기계 에너지는 천천히 감소합니다.
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