ここから本文です

物理基礎の質問です 位置エネルギーと運動エネルギーについてなのですが 物体...

eff********さん

2014/8/109:36:26

物理基礎の質問です

位置エネルギーと運動エネルギーについてなのですが
物体の運動エネルギーの変化は物体にされた運動に等しいとして
1/2mv^2-1/2mv0^2=W
という公式があります。
これ

は仕事されたあとの運動エネルギーから仕事される前の運動エネルギーをひいています。
しかし、保存力の位置エネルギーがする仕事は始点の位置エネルギーUAから終点の位置エネルギーUBを引いて求められる。すなわち
UA-UB=WAB
とあります。
どうしてこちらは始点-終点なのですか?
仕事をどれだけしたかなので私は終点-始点が普通だと思うのです。
たとえば、高さ30mから20mまで重力がした仕事が正の値になるのが理解できないです。これは位置エネルギーが減った分、仕事をしたってことですか?
しかし運動エネルギーの場合はエネルギーが増えただけ仕事をした、ということですよね?
なぜ違いがあるのでしょうか
教えてください!

閲覧数:
848
回答数:
4
お礼:
100枚

違反報告

ベストアンサーに選ばれた回答

haltaisarさん

2014/8/109:40:18

運動エネルギーの場合は物体が仕事を受ける側で、位置エネルギーの場合は物体が仕事をする側です。

物体がWという仕事をしているならば、逆に考えると物体は-Wという仕事を受けているんです。

この回答は投票によってベストアンサーに選ばれました!

ベストアンサー以外の回答

1〜3件/3件中

並び替え:回答日時の
新しい順
|古い順

やっしーさん

2014/8/723:24:00

高さ30mから20mまで重力がした仕事が正の値になるのは、重力の向きに物体が移動するからです。

一つ見落としているのは、位置エネルギーは基準点の取り方で符号が変わり得るということです。

質問だと基準点を0mの高さに取ると、エネルギーの差は質量×30×g-質量×20×gになります。一方、基準点を30mの位置に取るとエネルギーの差は0-質量×(-10)×g になります。勿論、値は同じです。

wha********さん

2014/8/123:04:20

位置エネルギは単に便利なところをゼロしているだけです。
だから次の式が成り立ちます。
UA-UB=UAB
そして
UAB=WAB
です。

終点-始点、始点-終点によって、「する」「される」と
表現されるだけです。

akarukunareさん

2014/8/112:41:41

運動エネルギーの変化=全合力が物体にした仕事

位置エネルギーの変化=-(保存力が物体にした仕事)

力学的エネルギーの変化=運動エネルギーの変化+位置エネルギーの変化
=全合力が物体にした仕事-保存力が物体にした仕事
=非保存力が物体にした仕事

です。


エネルギーというのは仕事をする能力です。
保存力が物体に正の仕事をすると、位置で決まる能力(位置エネルギー)が減少(負の仕事をするときは増加)します。
全合力が物体に正の仕事をすると、運動状態で決まる能力(運動エネルギー)が増加(負の仕事をするときは減少)します。

非保存力がなければ力学的エネルギーは保存しますが、このときは

運動エネルギーの変化=保存力が物体にした仕事

位置エネルギーの変化=-(保存力が物体にした仕事)

力学的エネルギーの変化=運動エネルギーの変化+位置エネルギーの変化
=保存力が物体にした仕事-保存力が物体にした仕事
=0

となります。もしも

位置エネルギーの変化=保存力が物体にした仕事

となっていたら力学的エネルギーは保存しないことになってしまいます。


> たとえば、高さ30mから20mまで重力がした仕事が正の値になるのが理解できないです。

高さ30mから20mまで物体が初速0で落下したとき、重力は鉛直下向き、移動の向きも鉛直下向きなので重力がした仕事は正です。
このとき、重力による位置エネルギーは重力がした仕事の分減少し、運動エネルギーは増加します。

あわせて知りたい

みんなで作る知恵袋 悩みや疑問、なんでも気軽にきいちゃおう!

Q&Aをキーワードで検索:

Yahoo! JAPANは、回答に記載された内容の信ぴょう性、正確性を保証しておりません。
お客様自身の責任と判断で、ご利用ください。
本文はここまでです このページの先頭へ

「追加する」ボタンを押してください。

閉じる

※知恵コレクションに追加された質問は選択されたID/ニックネームのMy知恵袋で確認できます。

不適切な投稿でないことを報告しました。

閉じる