更新日時:
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物理基礎 運動エネルギーの公式の求め方 |
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著作名:
藤山不二雄
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運動している物体の速度を変化させるために必要なエネルギー(仕事)のことを運動エネルギーと言います。ここではこの運動エネルギーの計算式を説明していきましょう。
重さがm(kg)の物体が速さv(m/s)で左から右へ移動しているとき、この物体に進んでいる方向とは逆向き(この場合右から左)に一定の力(-F)を加えてみます。すると、物体は減速して止まります。
力を加えてから止まるまでの距離をx(m)としましょう。このとき、減速しながら進む物体の加速度「a」はma=−Fより、
となります。
ここで1つ思い出してください。
等加速度直線運動の公式にこのようなものがありました。
ここでは
なので、これらを代入して
Fxは、仕事「ω」に相当するものなので、
となります。
Wの単位はJ(ジュール)でしたね。すなわちこの物体は、
のエネルギーを持っていることを意味します。
このエネルギーこそが運動エネルギー(運動している物体の速度を変化させるために必要なエネルギー)であり、この運動エネルギーをKというアルファベットを用いて表します。
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