通过讨论当我们把单摆的摆球拉到一侧并让它摆动时发生的能量变化,来说明能量守恒定律。为什么摆球最终会停止?它的能量最终会发生什么变化?这是否违反了能量守恒定律?
能量守恒定律:"能量既不能被创造也不能被消灭,它可以从一种形式转换为另一种形式。"
例如 - 1. 在一个简单的单摆中,在每个位置动能和势能都在相互转换。而摆球的总能量保持不变。
2. 自由落体物体的势能转化为动能。
利用单摆解释能量守恒定律
一个简单的单摆是能量守恒的一个例子。可以理解为
1. 在中心位置 B 只有势能。
2. 向下移动到中心 A 时,势能开始减小,动能开始增加。
3. 在中心 A,势能为零,单摆的摆球只有动能。
4. 当摆球从中心 A 移动到最远位置 B 时,动能开始减小,势能开始增加。
5. 在最远位置 C,单摆只有势能。
摆球最终会停止,因为它损失了克服周围环境提供的空气摩擦或空气阻力的动能,并在一段时间后停止。
当单摆最终停止时,它并没有违反能量守恒定律,因为它损失了克服空气阻力的动能,然后周围系统获得了这种动能,能量仍然守恒。
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