2008.08.06〜更新2008.09.05
【位置エネルギーについて】 高い所にある物体は,落下するときに仕事をします. 例えば水力発電所では,高いところにある水を落下させ, 水がする仕事から,電気を作っています. このように高いところにある物体が持つ,仕事をする能力の 大きさを「位置エネルギー」と言います.
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【重要】まとめを確認して下さい. |
【考察2】考察1の数字を文字に変えて,次のことを考えて下さい.なお重力加速度は9.8[m/s2]ではなく,g[m/s2]とします.
【考察3】下図は重力より大きな力8.9[N]で,ボールを高さ5.0[m]まで持ち上げているところです.
考察1のように重力よりほんの少し大きな力で,ボールをゆっくり持ち上げる場合は,
人がした仕事が24.5[J],ボールの位置エネルギーが24.5[J]で,大きさは同じでした.
しかし,重力より大きな8.9[N]の力で,ボールを持ち上げる場合は,
人がした仕事の大きさが44.5[J],ボールの位置エネルギーが24.5[J]で,等しくありません.
人は44.5-24.5=20[J]だけ余分な仕事をしています.
人が余分にした仕事は,何に使われたか覚えていますか?
【参考】
後で学習する内容ですが,ボールの速度が増加するとボールの運動エネルギーが増加します.
すなわち,人がした44.5[J]の仕事は,ボールの位置エネルギー24.5[J]と,運動エネルギー20[J]の増加に使われます.
「人がした仕事は無駄なエネルギーにはならない」ということを覚えておいて下さい.