理科
中学生

位置エネルギーに関しての質問です。
真下に落下する運動の時、物体の高さが高いほど速さは一定の割合で増加して速く落下するので、位置エネルギーは速さによって決まるとは言えないのでしょうか。

運動エネルギー 位置エネルギー 速さの関係 高さ

回答

✨ ベストアンサー ✨

質問の意図を汲めていなければ申し訳ないのですが、物体には終端速度といって、自由落下させた時にそれ以上速くならない、いわばスピードの限界が存在します。

例えば終端速度に達する高さが5mの鉄球を考えると、5mの高さから落としても10mの高さから落としても地面に達する直前の速度は変わりません。

しかし5mの高さにある鉄球と、10mの高さにある鉄球とでは、明らかに後者の方が位置エネルギーは大きいでしょう。ゆえに速度は位置エネルギーには使用できないと思います。

漱石

ありがとうございます!!

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回答

先の回答者さんがおっしゃるとおり、現実世界には空気抵抗が存在しますから「速度」は重力以外の力にも左右される値といえます。ですので位置エネルギーと速度の相関性はあれど、位置エネルギーは速度によって決まるということは言えないわけです。

理系はそういった細かな部分も気にする学問ですので、きっと先生も同じことを言いたくなると思いますね。

漱石

なるほど。ありがとうございます!

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