1. 초기 잠재적 에너지 : 요람에서 한 공을 들어 올리면 중력에 대항하여 일을하고 있습니다. 이 작업은 제기 된 공에서 잠재적 에너지로 저장됩니다.
2. 운동 에너지로의 전환 : 공을 풀면 잠재적 에너지가 운동 에너지로 전환되어 공이 스윙하고 다른 사람들과 충돌합니다.
3. 에너지 전이 : 충돌하는 동안 에너지는 일련의 볼을 통해 전달됩니다. 첫 번째 공의 운동량은 마지막 공으로 옮겨져 그 뒤로 스윙합니다.
4. 잠재적 에너지로 전환 : 마지막 공이 상승함에 따라 운동 에너지는 잠재적 에너지로 다시 변환됩니다.
5. 에너지 보존 : 중요한 점은 *시스템의 총 기계 에너지가 공정 전반에 걸쳐 일정하게 유지된다는 것입니다. 에너지의 형태가 잠재적 인 것에서 동역학으로 그리고 다시 변하지만, 총 에너지의 양은 감소하거나 증가하지 않습니다.
뉴턴의 요람이 보여주지 않는 것 :
요람은 기계적 에너지의 보존을 효과적으로 입증하지만 * 모든 * 에너지의 보존을 입증하지는 않는다는 점에 유의해야합니다. 실제로, 일부 에너지는 다음과 같이 손실됩니다.
* 마찰 : 스윙 볼은 공기와 요람의 프레임으로 마찰을 경험합니다.
* 소리 : 충돌은 사운드를 생성하며, 이는 또 다른 형태의 에너지 손실입니다.
* 열 : 마찰로 인해 일부 에너지가 열로 전환됩니다.
결론 :
뉴턴의 요람은 기계적 에너지의 보존을 강조하는 단순화 된 모델입니다. 그것은 에너지 전달과 변화가 파괴되지 않고 형성되는 방식을 시각적으로 표현합니다. 실제 시나리오에서 모든 형태의 에너지 손실을 설명하지는 않지만 기본적인 물리 법칙에 대한 강력하고 매력적인 시연으로 남아 있습니다.
