パラメータ設定
トラック形状
キーポイント高さ [m]
h₁ (始点)
h₂ (中間)
h₃ (3/4)
h₄ (終点)
質量 m
5.0 kg
初速度 v₀
0.0 m/s
摩擦
摩擦係数 μ
0.10
再生コントロール
—
運動エネルギー KE [J]
—
位置エネルギー PE [J]
—
全エネルギー E [J]
—
速度 v [m/s]
—
摩擦損失 [J]
エネルギー vs 位置
現在のエネルギー
Theory
力学的エネルギー保存則（摩擦なし）：
$$KE + PE = \text{const}, \quad \frac{1}{2}mv^2 + mgh = \frac{1}{2}mv_0^2 + mgh_0$$摩擦あり（μ：動摩擦係数、d：移動距離、θ：傾斜角）：
$$v = \sqrt{v_0^2 + 2g(h_0-h) - 2\mu g\cos\theta \cdot d}$$エネルギー損失：$\Delta E_{loss} = \mu mg\cos\theta \cdot d$
CAE Applications： エネルギー保存則は搬送コンベヤ・スライダー機構・ダム放水路の速度設計に活用。摩擦係数μの感度分析として構造設計の初期段階で有効。