gravitationaleffects of nearly-elas

gravitational

effects of nearly-elastic collisions


along with





Maxwell's wheel is the classic way of showing the interplay between potential energy and kinetic energy, along with the effects of nearly-elastic collisions.

Maxwell's wheel consists of an axle-mounted flywheel suspended by nylon cords at both ends. Wind it up to the top of the frame and let it go! As it drops, gravitational potential energy changes to kinetic energy of the wheel's descent and rotation. When it has unwound to the bottom, the sharp jerk on reaching the end of the nylon cords reverses its linear momentum (while maintaining its angular momentum). This "collision" at the bottom is nearly elastic - some of the kinetic energy is lost. The ratio of energy kept to starting energy tells you how "elastic" the collision was through its coefficient of restitution.

Just be careful to keep the frame level and the cords even when you suspend the flywheel.



Maxwell’s pendulum consists of a wheel hanging by two wires which are wound in the same direction on an axis passing through its centre of gravity. Once released, the wheel comes down under the action of its weight , but it is forced to rotate in order to unwind the two wires. It slowly comes down (low kinetic translation energy) but it rotates rapidly (high kinetic rotary energy).
At the end of the fall the total kinetic energy, not considering the losses, has to be equal to the gravitational energy supplied at the beginning. After the wires have been unwound, the wheel goes on rotating rewinding the wires on its axis and coming back up. If there were no friction, it would go up to the initial level of its fall. The falling and rising motion is repeated more than once with
a period that depends on the initial height difference h, on the acceleration due to gravity g and on the relationship between the radius of the wheel and the radius of its pivot. Through the position sensor it possible to evaluate at which speed the wheel gets
to at the end run point and to perform accurate measurements.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

แรงโน้มถ่วงผลของยางยืดเกือบชน พร้อมกับ ล้อของแมกซ์เวลล์เป็นวิธีคลาสสิกการแสดงความสัมพันธ์ระหว่างพลังงานศักย์และพลังงานจลน์ พร้อมกับลักษณะพิเศษของยางยืดเกือบชนล้อของแมกซ์เวลประกอบด้วยการติดตั้งเพลาล้อช่วยแรงระงับ โดยสายไนลอนที่ปลายทั้งสอง ลมบนของเฟรม และปล่อยให้มันไป เป็นหยด พลังงานศักย์แรงโน้มถ่วงเปลี่ยนเป็นพลังงานจลน์ของเชื้อสายและการหมุนของล้อ เมื่อมี unwound ล่าง กระทำความคมในการเข้าถึง จุดสิ้นสุดของสายไนล่อนสลับโมเมนตัมเชิงเส้น (ในขณะที่รักษาโมเมนตัมเชิงมุม) นี้ "ชน" ที่ด้านล่างเป็นยางยืดเกือบ - บางส่วนของพลังงานจลน์ที่หายไป อัตราส่วนของพลังงานที่ถูกเก็บไว้ที่เริ่มต้นพลังงานบอกคุณว่า "ยืดหยุ่น" การชนเสร็จผ่านสัมประสิทธิ์ชดใช้ความเสียหายเพียงระมัดระวังเพื่อให้ระดับกรอบและสายแม้เมื่อคุณหยุดการทำงานของล้อช่วยแรงลูกตุ้มของแมกซ์เวลประกอบด้วยล้อแขวน ด้วยลวดสองแผลในทิศทางเดียวกันบนแกนผ่านศูนย์ถ่วงของ เมื่อปล่อย ล้อลงมาภายใต้การกระทำของน้ำหนักตัว แต่ก็ถูกบังคับให้หมุนเพื่อคลายเส้นลวดทั้งสอง ช้าลง (พลังงานเคลื่อนไหวแปล) แต่ก็จะหมุนอย่างรวดเร็ว (พลังงานสูงหมุนเคลื่อนไหวได้)เมื่อสิ้นสุดฤดูใบไม้ร่วง พลังงานจลน์รวม พิจารณาการสูญเสีย ไม่มีจะเท่ากับพลังงานแรงโน้มถ่วงที่ให้มาในตอนต้น หลังจากถูก unwound สายไฟ ล้อไปหมุนย้อนสายไฟบนแกนของมันขึ้นมา ถ้ามีแรงเสียดทานไม่ มันจะไปขึ้นไประดับเริ่มต้นของฤดูใบไม้ร่วงของ การเคลื่อนไหวลดลง และเพิ่มขึ้นซ้ำมากกว่า หนึ่งครั้งด้วยรอบระยะเวลาที่ขึ้นอยู่ บน h ความแตกต่างของความสูงเริ่มต้น ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง g และความสัมพันธ์ระหว่างรัศมีของล้อและรัศมีของการหมุน ผ่านเซ็นเซอร์ตำแหน่ง สามารถประเมินความเร็วที่ล้อได้รับที่ใช้จุดสิ้นสุดจุด และการวัดที่ถูกต้อง

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

แรงโน้มถ่วงของผลกระทบของการชนกันเกือบยืดหยุ่นพร้อมกับล้อแมกซ์เวลเป็นวิธีที่คลาสสิกของการแสดงร่วมกันระหว่างพลังงานที่มีศักยภาพและพลังงานจลน์พร้อมกับผลกระทบของการชนกันเกือบยืดหยุ่น. ล้อแมกซ์เวลประกอบด้วยมู่เล่เพลาติดระงับโดยสายไนลอนที่ ปลายทั้งสอง ลมมันขึ้นไปด้านบนของกรอบและปล่อยให้มันไป! ในขณะที่มันหยดเปลี่ยนแปลงพลังงานศักย์โน้มถ่วงเพื่อพลังงานจลน์เชื้อสายล้อและการหมุน เมื่อมันได้คลายไปที่ด้านล่างกระตุกคมถึงจุดสิ้นสุดของสายไนลอนจะกลับโมเมนตัมเชิงเส้น (ในขณะที่ยังคงรักษาโมเมนตัมเชิงมุมของมัน) นี้ "ชน" ที่ด้านล่างเกือบยืดหยุ่น - บางส่วนของพลังงานจลน์จะหายไป อัตราส่วนของพลังงานที่เก็บไว้ให้เริ่มต้นพลังงานจะบอกคุณว่า "ยืดหยุ่น" การปะทะกันก็ผ่านค่าสัมประสิทธิ์ของการชดใช้ความเสียหาย. เพียงระมัดระวังเพื่อให้ระดับกรอบและสายแม้เมื่อคุณระงับมู่เล่. ลูกตุ้มแมกซ์เวลประกอบด้วยแขวนล้อสอง สายไฟที่เป็นแผลในทิศทางเดียวกันในการผ่านแกนผ่านศูนย์กลางของแรงโน้มถ่วง เมื่อได้รับการปล่อยตัวล้อลงมาภายใต้การกระทำของน้ำหนักของมัน แต่ถูกบังคับให้หมุนเพื่อผ่อนคลายทั้งสองสาย มันช้าลงมา (พลังงานต่ำแปลพลังงานจลน์) แต่มันจะหมุนอย่างรวดเร็ว (สูงพลังงานจลน์โรตารี). ในตอนท้ายของฤดูใบไม้ร่วงพลังงานจลน์รวมไม่ได้พิจารณาการสูญเสียที่จะต้องมีค่าเท่ากับพลังงานที่แรงโน้มถ่วงให้มาที่จุดเริ่มต้น หลังจากที่สายไฟที่ได้รับการคลายล้อหมุนไปใน rewinding สายในแกนของมันและกลับขึ้นมา ถ้ามีแรงเสียดทานไม่ก็จะไปขึ้นไปถึงระดับเริ่มต้นของฤดูใบไม้ร่วง การเคลื่อนไหวลดลงและเพิ่มขึ้นซ้ำแล้วซ้ำอีกมากกว่าหนึ่งครั้งกับช่วงเวลาที่ว่าขึ้นอยู่กับการเริ่มต้นความสูงแตกต่าง H บนความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงกรัมและความสัมพันธ์ระหว่างรัศมีของล้อและรัศมีของการหมุนของมันนั้น ผ่านเซ็นเซอร์ตำแหน่งมันเป็นไปได้ที่จะประเมินผลที่ความเร็วล้อที่ได้รับไปที่จุดสิ้นสุดการทำงานและการดำเนินการการวัดที่แม่นยำ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ความโน้มถ่วงผลของการชนแบบยืดหยุ่น เกือบพร้อมกับล้อของแมกซ์เวลล์เป็นวิธีคลาสสิกที่แสดงความสัมพันธ์ระหว่างพลังงานศักย์และพลังงานจลน์ พร้อมกับผลของการชนแบบยืดหยุ่นเกือบของแมกซ์เวลล์ประกอบด้วยเพลาล้อติดล้อระงับโดยสายไนลอนที่ปลายทั้งสอง ลมมันขึ้นไปด้านบนของกรอบ และปล่อย มันหยด , การเปลี่ยนแปลงพลังงานจลน์พลังงานศักย์โน้มถ่วงให้เชื้อสายของล้อและหมุน เมื่อมันมีมากถึงด้านล่าง ไอ้คมบนถึงปลายเชือกไนล่อนย้อนกลับโมเมนตัมเชิงเส้นของมัน ( ในขณะที่การรักษาโมเมนตัมเชิงมุมของมัน ) " ชน " ที่ด้านล่างเป็นยางยืด - เกือบมีพลังงานจลน์จะหายไป อัตราส่วนของพลังงานที่จะเริ่มเก็บพลังงานบอกคุณว่า " ยืดหยุ่น " การปะทะกันเป็นสัมประสิทธิ์ของการชดใช้เพียงระมัดระวังที่จะให้กรอบระดับ และสายไฟที่แม้เมื่อคุณเลื่อนล้อ .แมกซ์เวลล์เป็นลูกตุ้มประกอบด้วยล้อห้อยสองสายที่เป็นแผลในอะไรในทิศทางเดียวกันแกนผ่านศูนย์กลางของแรงโน้มถ่วง เมื่อปล่อยออกมา ทำไมล้อลงมาภายใต้การกระทำของน้ำหนักของมัน แต่มันบังคับให้หมุนรึเปล่า เพื่อผ่อนคลาย สองสาย มันค่อยๆ ลงมาต่ำ ( พลังงานจลน์แปล ) รึเปล่า แต่มันหมุนเร็ว ( สูง ) หมุนพลังงาน )ในตอนท้ายของฤดูใบไม้ร่วงพลังงานจลน์ทั้งหมด ไม่ใช่การพิจารณาความสูญเสีย มีอะไรเท่ากับพลังงานแรงโน้มถ่วงมาตั้งแต่แรก ทำไมหลังจากสายไฟถูกมาก ล้อไปหมุน rewinding และไหมลวดแกนของมันและเดินกลับมา ถ้าไม่มีแรงเสียดทาน มันจะไปถึงมั้ยระดับเริ่มต้นของฤดูใบไม้ร่วง ลดลงและเพิ่มขึ้นเคลื่อนไหวซ้ำมากกว่าหนึ่งครั้งด้วยระยะเวลานั้นขึ้นอยู่กับเริ่มต้นความสูง H บนความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง G  และความสัมพันธ์ระหว่างรัศมีของล้อและรัศมี ของ Pivot ไหมผ่านตำแหน่งเซนเซอร์มันเป็นไปได้ที่จะประเมิน ซึ่งความเร็วของล้อได้เพื่อสุดท้ายใช้จุดและการวัดที่ถูกต้อง