物理公式 「力学的エネルギー保存則」の話

力学的エネルギー保存則
 E_A[J]=E_B[J]
エネルギーの原理
 W[J]=E_B[J]-E_A[J]
M:「(重力による)位置エネルギー」と「運動エネルギー」の和は「力学的エネルギー」と言って、『基本的』には保存される。
T:そうそう、その『基本的』って言葉が、気になるやんか。
M:簡単にいえば、摩擦力等の非保存力が働かない場合は、「A点での力学的エネルギーの和」は、「B点での力学的エネルギーの和」と等しくなるということだ。これを「エネルギー保存則」という。
T:ほう。ほな、、摩擦力等の非保存力が働く場合は、「力学的エネルギーの和」は、B点での「力学的エネルギーの和」と等しくならないゆうことか?
M:そうそう。その場合は、「A点での力学的エネルギーの和」に「摩擦力等の非保存力による仕事量」を足したものが、「B点での力学的エネルギーの和」と等しくなる。
T:わかった! 「A点での力学的エネルギーの和」+「摩擦力等の非保存力による仕事量」=「B点での力学的エネルギーの和」ということだから、それを式変形して「摩擦力等の非保存力による仕事量」=「B点での力学的エネルギーの和」-「A点での力学的エネルギーの和」となって、最初の公式になるんやね?「
M:そのとおり。この式を「エネルギー原理の式」と呼ぶんだ。
T:非保存力って、摩擦力だけ?
M:ん~、まぁ簡単にいえば、重力とバネによる弾性力以外で、物体にかかる力は、非保存力かな。ちなみに、摩擦力は必ず進行方向逆向きに働くから、摩擦力による仕事は必ず負(マイナス)の仕事になるんだよ!
T:へ~。覚えときます。

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