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オブジェクトには、非ゼロ力と一定の運動エネルギーを持つことができますか?

はい、オブジェクトは、一定の運動エネルギーを維持しながら、それに作用する非ゼロの力を持つことができます。その理由は次のとおりです。

概念を理解する

* 力: 力は、オブジェクトの動き(加速)の変化を引き起こす可能性のあるプッシュまたはプルです。

* 運動エネルギー: オブジェクトがその動きのために所有するエネルギー。オブジェクトの質量と速度に依存します。

それがどのように可能か

円形のトラックで一定の速度で動く車を想像してください。これが起こっていることです:

1。力: 自動車は、遠心力(摩擦またはトラックの銀行によって提供される)のために、常に円の中心に向かって加速しています。この力は、車を輪にして動かし続けるために必要です。

2。一定の運動エネルギー: 車に作用する力がありますが、その速度(したがってその運動エネルギー)は一定のままです。これは、力が常に車の速度に垂直であるためです。 速度に垂直な力は、動きの方向を変化させますが、速度は変化しません。

キーポイント

* 作業とエネルギー: 運動エネルギーを変化させるには、オブジェクトで作業を行う必要があります。 作業は、力が変位に平行な成分を持っている場合にのみ行われます。円形の動きの例では、力は変位に垂直であるため、力は機能しません。

* その他のシナリオ: これが起こる可能性のある他のシナリオがあります。たとえば、摩擦のない表面の一定速度で移動するオブジェクト。 力はオブジェクトに作用する可能性がありますが、それは等しく反対の力とバランスが取れているため、正味の力がなく、したがって運動エネルギーに変化がありません。

結論

力がオブジェクトの速度に垂直である限り、力は運動エネルギーを変更せずにオブジェクトに作用できます。

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