位置エネルギーと運動エネルギー

位置エネルギーと運動エネルギーの問題です。

一見難しそうに見えますが、内容を理解すれば中学理科の範囲ではときやすい問題が多いと思います。

高校の物理でも基本的な知識が必要になりますので、教科書の図を見ながら、考えてみるようにしてください。

エネルギーとは

仕事をする能力のことをエネルギーといます。単位はJ(ジュール)で表します。

ある物体が他の物体に対して仕事ができる状態にある場合、その物体はエネルギーを持っているといいます。

力学的エネルギー

力学的エネルギーとは、物体が持つ位置エネルギーと運動エネルギーの合計のことです。

位置エネルギー

高いところにある物体は、落とすことによって下にある物体に対して仕事をすることが出来ます。

つまり、高いところにある物体はエネルギーを持っているといえるので、このエネルギーを位置エネルギーといいます。

位置エネルギー(J)=重力(N)×高さ(m)

地面を位置エネルギーの基準面とするとき、50kgの物体が4mの高さにあるときの位置エネルギーを求める。

5kg=5000g 5000÷100=50(N)←重力

50×4=200(J) となる。

 

運動エネルギー

運動している物体はぶつかることで他の物体に対して仕事をすることが出来ます。

運動している物体はエネルギーを持っていることになり、このエネルギーを運動エネルギーといいます。

運動エネルギーは (質量)×(速さの2乗)に比例します。

*数学の2乗に比例する関数になります。

10gと20gの物体がある場合

同じ速さで進むとき

20gの物体は10gの物体とくらべて運動エネルギーが2倍になる。

速さが2倍になるとき

20gの物体は10gの物体とくらべて運動エネルギーが 2×2=8倍 になる

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画像をクリックするとPDFファイルをダウンロード出来ます。

問題は追加する予定です。

rikigakuenergy1のサムネイル rikigakuenergy2のサムネイル

 

→力学的エネルギー保存の法則(しばらくお待ちください)

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