🖐 万有引力の位置エネルギーの導出 それでは万有引力の位置エネルギーの導出です。 重力の位置エネルギーで負のエネルギーが出てきてびっくりすることがあるかもしれませんが、基準面のとり方によっては負である場合もあります。 お疲れさまでした！• 2 運動エネルギーについて それでは、 運動エネルギーについて説明します。
19上式はによる位置エネルギーの地表付近での近似である。
位置エネルギーの基準面 重力による位置エネルギーは、基準面（たとえば地面）からの高さに比例するので、基準面をどこにするかで位置エネルギーの値も変わります。
😗 「カタパルト」という攻城兵器はその分かりやすい例ですが、ばねの弾性力によって弾に位置エネルギーを蓄え、解放することですべての位置エネルギーを運動エネルギーに変換して敵の城にぶつけます。
例えば、人が風を受けるときの力です。 2物体が同じ位置にある場合、 万有引力が無限大に発散してしまうのです。
これを「 エネルギー保存の法則」といいます。
🙌 ） まとめ 今回は万有引力の解説でした。
） これで式の紹介はおしまい。 位置エネルギー（Ｕ）は、mgh となります。
そうしますと、「物体の位置エネルギーの変化は物体にされた仕事に等しい」ということになります。
☝ その電場の大きさは計算で求めることが可能です！ 電場だけでなく，点電荷のまわりの電位も計算できるので，伝授しましょう！！ これを用いれば，電場の中に置かれた q［C］の電荷がもつ位置エネルギーも求めることができます。 しかし、1階のベランダから2階のベランダへ物体を投げ上げる実験を合わせて行うとすれば、基準面はどうすべきか迷いますが、やはりその場合でも2階の床面を基準面とし、1階のベランダを -（マイナス）の位置とし、そこの位置エネルギーを - mgh とすればいいのです。 これは、先ほど見た 2乗に比例する関数と同じグラフですね！ つまり、ばねの位置エネルギーは 自然長を原点とみた時の2乗に比例する関数と考えることができます！ これが、位置エネルギーの直感的理解になります。
14問題の解答はこの下にあります。
重力は地球上のどの位置でもほぼ同じなのでこれに当たります。
🍀 ばねの場合は、 保存力 抵抗 に逆らって仕事をすることで位置エネルギーがたまります。 このとき、最初に持っていた位置エネルギーが運動エネルギーに変換されることとなります。
20ばねの場合は、元に戻ろうとする力に逆らって押し込んだり引っ張ったりすることで、 ばねに位置エネルギーを蓄えることができます。
決して、ある位置xにマイナスの位置エネルギーUが存在するのではありません。
😘 円運動の基本的な考え方がわからない場合は、 以下の記事を参考にしてください。 保存力 は、 位置が決まれば常に働いている力である！• 水の位置エネルギーはにより、として利用される。 今回は【ばね】について解説します。
20そして、運動エネルギーは、 となります。
積分定数であるCは定積分の過程で打ち消し合って消えてしまいます。
⚑ なお、似た名前のエネルギーに『』というものもあります。 それぞれについて しっかりとした説明と導出を載せているので、丸暗記に頼らない理解をすることが可能です。 この式を解釈しますと、重力による位置エネルギーは質量と高さに比例する、といえます。
19引っ張りすぎるとその形のまま元に戻らなかったりするのですが、高校物理ではその辺はあまり考えません。 ばねは身近にあまりないように思うかもしれませんが、ほとんどの機械や乗り物はばねを活用していますし、ミクロな世界では分子や結晶の振動など、様々な場面にばねが存在します。
力学的エネルギーは、運動エネルギー、重力による位置エネルギー、弾性力による位置エネルギーがあります。
🌏 力のかからない自然長の状態に対して、 戻ろうとする力の働く 縮んだ状態 伸びた状態 は エネルギーが高くなっています。
20「塑性」によって元の形に戻ろうとする力を「 弾性力」と呼びます。 現象がそっくりということは，その背後にある物理法則もそっくりのはず。
例えば、どれだけ質量が大きくても速さが0であれば運動エネルギーが0Jということが分かったり、運動エネルギーから物体の速さを求めることができる。