物理基礎:運動エネルギー

<ポイント>
・「物体が他の物体に仕事をする」能力をもつとき、エネルギーをもつという
・「運動している物体」がもつエネルギーを運動エネルギーという
運動エネルギー K[J]=(1/2)mv2
「物体が他の物体に仕事をする」能力をもつとき、エネルギーをもつといいます。

(1)運動エネルギー
「運動している物体」がもつエネルギーを運動エネルギーといいます。
動いている物体が、静止している物体にぶつかると「(静止している物体に対して)力を加えることになる」、つまりエネルギーをもっていると言えます。

運動エネルギーは「物体の質量が大きいほど、大きなエネルギー」を持ち、「運動する速さがはやいほど、大きなエネルギー」を持つことになります。

(2)運動エネルギーの大きさ
質量 m[kg] の物体が、速さ v[m/d] で運動しているとき、その物体がもつ運動エネルギー K[J] の大きさは、
運動エネルギー K[J]=(1/2)mv2

運動エネルギーの大きさは、「物体自身の質量に比例し、速さの2乗に比例する」と覚えましょう。

(3)運動エネルギーの仕事による変化
運動している物体が摩擦のある面などを移動するとき、「面から仕事をされて」運動エネルギーが減少します。

変化する前の物体の速さを v0、変化後の物体の速さを v とするとき、物体がされる仕事 W の大きさは、

W = (1/2)mv2 - (1/2)mv02

<補足>
運動エネルギー K は、求めるためにベクトル量の速さを使いますが、運動エネルギー自体は「スカラー量」です。
(スカラー量は、向きを含まない量のこと)

つまり、運動エネルギーは「運動の激しさを表すもの」ということです。

<まとめ>
・「物体が他の物体に仕事をする」能力をもつとき、エネルギーをもつという
・「運動している物体」がもつエネルギーを運動エネルギーという
運動エネルギー K[J]=(1/2)mv2

 

※ 理解を優先するために、あえて大雑把に書いてある場合があります

当サイト及びアプリは、上記の企業様のご協力、及び、広告収入により、無料で提供されています