中学物理に触れ始めたばかりの生徒の多くは、力学的エネルギー保存と運動エネルギー定理を混同しがちなので、参考までに力学的エネルギー保存と運動エネルギー定理の違いを紹介します。
力学的エネルギー保存とは
力学的エネルギーとは、運動エネルギーと位置エネルギーの総称で、重力や弾性力だけが働く物体系では、物体系の運動エネルギーと位置エネルギーは互いに変換され、力学的エネルギーの和は変化しません。 、これは力学的エネルギー保存の法則と呼ばれます。重力以外の力による仕事がゼロでない場合、物体の力学的エネルギーは変化し、重力以外の力による仕事の量は、物体 (またはシステム) の力学的エネルギーを変化させます。したがって、力学的エネルギー保存の条件は、次のとおりです。オブジェクトのシステムには、仕事をする重力または弾性力のみがあり、他の力は仕事をしません。
運動エネルギー定理とは
運動エネルギーとは、物体が運動によって持つエネルギーを指します. 運動エネルギーの定理によれば、結合された外力が物体に及ぼす仕事は、物体の運動エネルギーの変化に等しく、数値的には ( 1/2) mv².運動エネルギーはスカラー量であることに注意してください。つまり、大きさだけで方向はありません。
力学的エネルギー保存と運動エネルギー定理の違い
1.適用条件が異なります。
力学的エネルギー保存則は、重力またはばね力が仕事をする場合にのみ適用されますが、運動エネルギーの定理は、一定の力の仕事、可変の力の仕事、分割された仕事、およびプロセス全体の仕事を含むすべてのプロセスに適用されます。
2. 異なる表現
力学的エネルギーの保存:WG+WFn=△EK、E減少=E増加 (Ek減少=Ep増加、Ep減少=Ek増加)
運動エネルギー定理:W=(1/2)mv²
上記は、力学的エネルギー保存と運動エネルギー定理の違いと理解です. 要約すると、運動エネルギー定理は、物体の運動エネルギーの変化と、結果として生じる外力によって行われる仕事との関係を説明します.システムでは、対象システムの運動エネルギーと位置エネルギーが相互に変換されます。
