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物理基礎
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運動エネルギー
~
V
●運動エネルギーとは、カメカの向きに移動した距離がその力がした仕事
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N
間の長さを変えて速さを調べる
速度計を使ってそれぞれのタマの速さを測り、タマが速度計の中を通過すると、速さが分かる仕組み。
30cmの筒から出たタマの速さ 60cmの筒から出たタの速せ
5.5m/s
1.4倍
7.9m/s
長いからタマを飛ばしたほうが速さが速いことが確認できた。前の長さを倍にしたとも、速度は1.4倍になった
仕事は力×距離で求められるので、仕事が2倍になれば、速さも2倍になるように思うかもしれないが、筒の長さを倍
にしたら速ても倍になるというわけではない。
仕事と質量・速での関係 力学台車を杭に衝突させて、運動する絆がする仕事と質量、仕事と速さの2つの関係
を調べてみる。台車1台を杭に衝突させ、どのくらいの仕事をしたか側る。
①質量を倍に(台車を2台、質量を2倍)して衝突させてみると...
ほぼ同じ速せで衝突させると、質量が2倍になると、抗の移動距離も約2倍になる。
★質量を倍にすると、台車が杭に及ぼす仕事の量も2倍になるということ
②台車の質量を変えず、速さを変えて、仕事と速さの関係について...
台車の速さが約2倍になったとき、抗の移動距離は約4倍になる。
★運動する物体のする仕事の大きさは質量に比例し、速さの2乗に比例する!
?速せは何倍になったら運動エネルギーは2倍になるか
物体の質量で物体の運動エネルギーK
K=(比例定数)×mxu
ひろひとなると、K(比例定数)×mx(12m)=2K この式から考えると、
速さが倍のなびのとき、運動エネルギーは2倍になる。つまり、運動エネルギーが2倍のとき、物体の
速さは1倍(11,4142)だから、筒の長さを倍にしたとき、タマの速さは2倍ではなく、およそ1.9倍になって
→W=FAXX.
・台車が杭にした仕事
W=FAXX
=FBxx
・台車の運動方程式
ma=-FB
W=-max
・作用・反作用の法則
(一般)/
FB-FA
1/2m 運動エネルギーK-2/ひる!
一定の力Fが距離の間、仕事をしたとする関係
あとの運動エネルギー 初めの運動エネルギー力がした仕事
1/2m²
2/22m
Fx=W

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物理基礎~位置エネルギー~
物体の高さ・質量と仕事の大きさの関係 おもりを落下させて、仕事の大きさを比べる
おもりを落とすと、くいを押し込む仕組みで、その移動距離が仕事に比例する。
①同じ質量のおもりで、落とす高さを変えた場合
・高さ約10cm→くりを1cm押し込んだ・高約20cm→1.9cm・高さ約30cm 30m
★高い位置のおもりほど、くいがされる仕事は大きくなる
②おもりを落とす高さを同じにして、おもりの質量を変えた場合
仕事の大きさは、落下する
・60gのおもりくりを0.95cm押し込んだ。120g→1.9cm 180g 3,0cm
★おもりの質量が大きいほど、くいがされる仕事は大きくなる
物体の質量や高によって
。
決まることが分かる。
ある高さにあるおもりは仕事をすることができる。つまりエネルギーを持っている。このエネルギーを位置エネルギーとよぶ。
?おもりから手を離すと落下するのは、動力を受けるから。このとき、動力はおもりにどれくらいの仕事をしたか
仕事(W)=力(F)×距離(x)の式に当てはめて考える
動の大きさ(mg)なので、F=mg。距離とは、おもりが動によって仕事をされて移動した距離なので、おもりを離
ところから地面までの高さんと考えることができる。
ある高さから落下したおもりが動によってされた仕事はW=mghと表すことができる
キーxグラフを使って位置エネルギーを考える
FIN
F-Xグラフの面積
仕事を来す
動は一定なので、仕事を表すのは長方形の面積になる。
W=mgxh
[[[]
このとき、位置エネルギーは物体がどれだけの仕事ができるのかを表していて、
U=mghで求めることができる。
バネを伸ばしたときに手が引っ張り返される力=弾性力
x=0m
弾性力による位置エネルギーF=kx (k=バネ定数)
と乗せる。
自然の長 伸びて
弾性力を縦軸、バネの伸び縮みのとを横軸として、F-グラフを作ると、FENコ
右図のようになる。
バネが縮む距離とが大きくなると、比例して弾性力Fも大きくなること
がわかる。三角形の部分の面積は、弾性がした仕事をしている。
弾性エネルギーは12kで表される。
-kx
xxkx÷2=1/2kx
OL4F
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