개념 이해
* 잠재적 에너지 : 진자가 수평으로 고정되면, 모든 에너지는 (높이로 인해) 잠재적 에너지의 형태입니다.
* 에너지 보존 : 진자가 스윙함에 따라 잠재적 에너지는 운동 에너지 (운동의 에너지)로 전환됩니다. 총 기계 에너지 (전위 + 운동)는 일정하게 유지됩니다.
* 각도 및 잠재적 에너지 : 진자의 잠재적 에너지는 가장 낮은 지점보다 높이에 달려 있습니다. 이 높이는 수직 변화로 각도로 변합니다.
계산
1. 초기 전위 에너지 (수평 위치) :
* 높이 (h) =진자 길이 (l) =1 m
* 잠재적 에너지 (PE) =MGH =(0.1 kg) * (9.8 m/s²) * (1 m) =0.98 Joules
2. 0 °에서의 잠재적 에너지 :
* 높이 (H) =0 (가장 낮은 지점에서 진자)
* 잠재적 에너지 (PE) =0
3. 30 °에서의 잠재적 에너지 :
* 높이 (h) =l -l * cos (30 °) =1 m -1 m * cos (30 °) ≈ 0.134 m
* 잠재적 에너지 (PE) =MGH =(0.1 kg) * (9.8 m/s²) * (0.134 m) ≈ 0.131 Joules
4. 0 °에서의 운동 에너지 :
* 모든 잠재적 인 에너지가 가장 낮은 지점에서 운동 에너지로 변환되므로 운동 에너지 (KE) =0.98 Joules
5. 30 °에서의 운동 에너지 :
* 에너지 보존 사용 :
* 30 ° =초기 PE -PE에서 30 °
* 30 ° ≈ 0.98 Joules -0.131 Joules ≈ 0.849 Joules
요약
* 0 °에서의 운동 에너지 : 0.98 줄음
* 30 °에서의 운동 에너지 : ≈ 0.849 줄스
중요한 메모 :
* 마찰이나 공기 저항으로 인해 에너지 손실이 없다고 가정합니다.
* 각도는 수직에서 측정됩니다.
*이 계산은 에너지 보존의 기본 원리와 잠재적/운동 에너지 관계를 사용합니다.
