에너지 보존

Coddy Physics 여정의 역학 섹션에 포함된 레슨. 97개 중 54번째.

중력만 일을 할 때 역학적 에너지인 KE + PE는 그대로 유지됩니다:

$\tfrac{1}{2} m v_0^2 + m g h_0 = \tfrac{1}{2} m v^2 + m g h$

롤러코스터 트랙: 카트는 높이 10미터인 A에서 정지 상태로 출발해 지면 높이의 B까지 내려간 뒤, 높이 7.5미터인 C까지 올라갑니다

카트는 A에서 정지 상태로 출발하며, 트랙에는 마찰이 없습니다.

내려갈 때 PE는 KE로 바뀌고, 올라갈 때 KE는 다시 PE로 바뀝니다. 전체 에너지는 모든 지점에서 같으며, 질량은 소거됩니다.

질량이 100킬로그램인 자동차의 에너지 막대: A에서는 위치 에너지 9800줄, B에서는 운동 에너지 9800줄, C에서는 위치 에너지 7350줄과 운동 에너지 2450줄

$100\ \mathrm{kg}$ 자동차의 에너지 막대: 모든 지점에서 전체 에너지는 $9800\ \mathrm{J}$ 입니다.

챌린지

$50\ \mathrm{kg}$ 인 스케이트보더가 매끄러운 $30^\circ$ 경사면 아래에서 $7\ \mathrm{m/s}$ 의 속도로 굴러 올라가다가 멈출 때까지 올라갑니다. 그림에는 그녀의 모습이 두 번 나옵니다. 경사면 아래에 있는 모습과 멈춘 지점에 있는 모습입니다. 그녀가 순간적으로 멈춘 지점에서 작용하는 힘을 그리고, 도달하는 높이 $h$ 를 구하세요.