势能与机械能守恒

单摆机械能守恒模拟

机械能=重力势能+动能

观察摆球

从最高点摆向最低点

单摆的运动示意 摆球沿弧线摆动,高度和能量读数同步变化。 最低点:重力势能取零 h=0.00 米 速度
当前高度0.00 米
摆球速率0.00 米/秒
运动时长0.0 秒

能量账本:它们在互相“接力”吗?

柱高与数值都按当前时刻更新,单位为焦耳。

重力势能0.00 焦耳
动能0.00 焦耳
机械能0.00 焦耳

别把“能量减少”听成能量消失

切到“存在阻力”后,摆球的机械能会逐渐减少。这并不违反能量守恒:空气和悬点摩擦使一部分机械能转化为内能。若把摆球、空气和地球都算进系统,总能量仍守恒;只是摆球自身的机械能不守恒。

想一想

在“忽略阻力”条件下,若把起始高度调为原来的 2 倍,摆球经过最低点时的动能变为原来的几倍?

答案:2 倍。松手时动能为零,起始机械能为重力势能 mgh;最低点重力势能为零,动能等于起始的 mgh。高度变为 2 倍,动能也变为 2 倍。