看看轮胎摆摆是如何证明能量守恒定律的
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能量最有用的性质之一是它可以从一种形式转变为另一种形式。例如,木材燃烧时,木材中的化学能转变为热能。但是,尽管能量可以改变形式,系统中的总能量总是守恒的——变化前的能量等于变化后的能量。这个原理被称为能量守恒定律。
我们可以用一个简单的钟摆来观察运动中的能量守恒。
摆有两种能量:势能,这是储存的能量;动能,运动的能量。这些共同构成了摆系统的机械能。
当一个钟摆摆动时,它的势能变成动能,然后又变回势能,再变回动能,如此往复。
让我们用轮胎的摆动作为钟摆来看看这是如何工作的!
在它的起点,所有摆动的机械能都是势能。它没有动能,因为它没有运动。
当秋千向下移动时,它的一些势能变成了动能。
在它的最低点,秋千的动能是最大的,因为它在以最快的速度运动。它的势能是最小的,因为摆动在最低点。
摆动在向上移动时再次获得势能。在弧的顶端,它又一次拥有零动能和最大势能。
请注意,随着摆动的继续移动,弧线变得越来越小。和慢。最终它停止了。秋千的能量怎么了?
一句话:摩擦。摩擦力是一种阻碍运动的力。当物体相互运动时,摩擦力将一些机械能转化为热能,即热量。这种情况发生在你搓手取暖的时候。
当秋千在空气中移动时,来自空气分子的摩擦力会阻止它的移动。这将部分摆动动能转化为热能,并传递到环境中。动能越小,摆动速度就越慢。当所有的机械能都转化为热能时,摆动就停止了。它不再有势能或动能。但是系统的总能量保持不变。
我们可以用一个简单的钟摆来观察运动中的能量守恒。
摆有两种能量:势能,这是储存的能量;动能,运动的能量。这些共同构成了摆系统的机械能。
当一个钟摆摆动时,它的势能变成动能,然后又变回势能,再变回动能,如此往复。
让我们用轮胎的摆动作为钟摆来看看这是如何工作的!
在它的起点,所有摆动的机械能都是势能。它没有动能,因为它没有运动。
当秋千向下移动时,它的一些势能变成了动能。
在它的最低点,秋千的动能是最大的,因为它在以最快的速度运动。它的势能是最小的,因为摆动在最低点。
摆动在向上移动时再次获得势能。在弧的顶端,它又一次拥有零动能和最大势能。
请注意,随着摆动的继续移动,弧线变得越来越小。和慢。最终它停止了。秋千的能量怎么了?
一句话:摩擦。摩擦力是一种阻碍运动的力。当物体相互运动时,摩擦力将一些机械能转化为热能,即热量。这种情况发生在你搓手取暖的时候。
当秋千在空气中移动时,来自空气分子的摩擦力会阻止它的移动。这将部分摆动动能转化为热能,并传递到环境中。动能越小,摆动速度就越慢。当所有的机械能都转化为热能时,摆动就停止了。它不再有势能或动能。但是系统的总能量保持不变。