エネルギー

第１４講
運動エネルギー
教科書Ｐ．116～122
 仕事とエネルギーの関係を理解する。
 運動エネルギーについて理解する。
 弾性力による位置エネルギーについて
理解する。
1
【Ａ仕事とエネルギー】
仕事とは何か？
物体が仕事をされると...
v
F
x
物体が動き出す
物体が変形する
F
【Ａ仕事とエネルギー】
●エネルギーとは...
仕事をすることができる能力
●物体がエネルギーを持つということは
他の物体に仕事をすることができる
仕事
F
エネルギー
エネルギー静止
を与えた
v
動き出す
エネルギー
運動
エネルギーを得た
【Ａ仕事とエネルギー】
弓を例にたとえると...
仕事 ⇔ エネルギー
互いに移り変わる
弓を引く
(外力の仕事）
弓が矢を押す
(弓の仕事）
F
矢がささる
(矢の仕事）
矢が運動
(仕事をたくわえる）
エネルギー
弓が変形
(仕事をたくわえる）
エネルギー
4
【Ａ仕事とエネルギー】
【仕事とエネルギーの関係】
物体は，得られた(失った)仕事の
分だけエネルギーが変化する。
弓を引く
(外力の仕事）
弓が矢を押す
(弓の仕事）
矢がささる
(矢の仕事）
矢が運動
(仕事をたくわえる）
エネルギー
弓が変形
(仕事をたくわえる）
エネルギー
5
【Ａ仕事とエネルギー】
【『力による仕事』がたくわえられる形態】
① 運動してたくわえる
運動エネルギー
② 弾性変形してたくわえる
弾性エネルギー
(弾性力による位置エネルギー)
6
【Ｂ運動エネルギー】
運動している物体が持つエネルギー
マッチ棒の運動エネルギーは？
質量mのマッチ棒
v
F
x
(マッチ棒のされた仕事)＝(マッチ棒の得た運動エネルギー)
運動エネルギー
7
【Ｃ弾性力による位置エネルギー】
弾性体を変形させたときにたくわえられるエネルギー
 弾性エネルギー
変形した弓がたくわえている
 弾性力による位置エネルギー
「矢」が持っていると仮想的に考える
弓が変形することによって
エネルギーをたくわえる
矢が「この位置」にある
からエネルギーを持つ
【Ｃ弾性力による位置エネルギー】
ばねを伸ばしていったと
き，外力𝐹のする仕事
0
【Ｃ弾性力による位置エネルギー】
ばねを伸ばしていったと
き，外力𝐹のする仕事
0
【Ｃ弾性力による位置エネルギー】
ばねを伸ばしていったと
き，外力𝐹のする仕事
0
【Ｃ弾性力による位置エネルギー】
ばねを伸ばしていったと
き，外力𝐹のする仕事
0
【Ｃ弾性力による位置エネルギー】
ばねを伸ばしていったと
き，外力𝐹のする仕事
面積が外力の仕事
↓
弾性エネルギー
弾性力による位置エネルギー
0
ばねがたくわえる⇒弾性エネルギー
【Ｃ弾性力による位置エネルギー】
ばねを伸ばしていったと
き，外力𝐹のする仕事
面積が外力の仕事
↓
弾性エネルギー
弾性力による位置エネルギー
0
この位置にある物体がエネルギーを
持っていると考える⇒位置エネルギー

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