揭示势能，动能和摩擦力背后的落地式钟摆

一个简单的钟摆可以通过在一根灯杆的一端加上一个吊锤或者重物然后把灯杆从另一端悬挂起来，这样它就可以从一边自由均匀地摆动到另一边。钟摆的一个日常例子可以在老爷钟上看到。钟摆控制时钟内部部件的运动。一旦启动，钟的钟摆就会有规律地摆动，使钟保持准确的时间。

钟摆的摆动是由一个持续的能量储存和转换过程提供动力的。当摆的有重量的一端被外力抬高到一边时，系统就会得到能量。在这一点上，能量以一种叫做势能的形式储存。这意味着由于重物的位置高于其摆动的最低点，系统有可能做功或变得活跃。一旦摆的有重量的一端被释放，它就会因为重力向下而活跃起来。势能转化为动能，即运动物体所产生的能量。当重物移动最快时，主动摆在摆动最低点的动能最大。

一个理想的摆系统总是包含一个稳定的机械能，即动能加势能的总和。随着钟摆的来回摆动，两种能量之间的平衡不断变化。在摆动的某些时刻，钟摆有更多的动能。在其他点，它有更多的势能。当然，没有一个工作系统是理想的。没有一个钟摆可以永远摆动，因为系统由于摩擦而损失能量。这就是为什么爷爷式大钟每隔几天就要重新上弦，给系统注入一点能量。