8.3
重力の影響下で振り子のように前後に揺れるタイヤを考えてみましょう。振り子-地球系は孤立した系であると仮定されています。
振り子が揺れると、システムのエネルギーは重力ポテンシャルエネルギーと運動エネルギーの間で前後に変化しますが、システムの機械的エネルギー(2つの合計)は一定のままです。
振り子が最も低い位置にあるとき、それは最高速度であり、すべてのエネルギーは運動エネルギーです。振り子が瞬間的に停止する最高位置では、速度はゼロであり、すべてのエネルギーは位置エネルギーです。
中間位置では、エネルギーの半分が運動エネルギーで、半分が位置エネルギーです。
孤立したシステムでは、機械的エネルギーの保存則は、システムの総機械的エネルギーが任意の瞬間に一定に保たれると述べています。添え字は、エネルギー伝達プロセス中のさまざまな瞬間を指します。
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