位置エネルギー(1)

通常、物体をある高さから落とすと、床がへこんだりなど他の物体に対して仕事をします。このことから、ある基準面から一定の高さのもとにある物体を落下させると運動エネルギーが発生することがわかります。

今、物体の質量を\(m\)、基準面からの高さを\(h\)、重力加速度を\(g\)とすると、この物体を落下させるときに発生する仕事は

\[\large{W=mgh}\]

であり、基準面からの高さが高ければ高いほど物体の速さは増していき、落下させたときに発生する運動エネルギーは大きくなります。この運動エネルギーを特に位置エネルギー\(U\)といいます。

この位置エネルギーは、物体を基準面から持ち上げた時に蓄えられたエネルギーとみなすことができます。

なお、斜面上にある物体を同じ高さから斜面に沿って落下させた場合でも、鉛直方向への移動距離は変わらないので位置エネルギーは垂直に落下させた場合と等しくなります。

位置エネルギー
\[\large{U=mgh}\] \(\qquad U:位置エネルギー,m:物体の質量,g:重力加速度,h:基準面からの高さ\)

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