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位置エネルギーとエネルギー保存則について

hero1000の回答

  • hero1000
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回答No.10

No.4で回答した者です。補足に対する回答です。 ・・ていうか、とても楽しそうな話題で盛り上がってますね。(^^) でもとりあえず回答を優先させていただきます。 >ボールが腕の力で床に下ろされた時にボールの為した仕事とはなんでしょうか? >腕にマイナスの仕事をさせた、ということでしょうか? >それと、エネルギー保存則に腕の筋肉エネルギーを関与させる事はできないので >しょうか? >太陽から来たエネルギーが植物になり、植物を食べた牛になり、牛肉を食べた >私の腕の筋肉になり、ボールを持ち上げた、では間違いでしょうか?  その発想はとても面白いものですからあまり枠をはめたくないのですが、 力学的エネルギー保存則はあくまでも「力学的なエネルギーについて、その場で は保存される」ことに則っているものです。  力学的エネルギーとは「運動エネルギー」と「位置エネルギー」です。  運動エネルギーは「重さと速度」しか関わりません。  位置エネルギーは重力によるものの他に、バネによるもの、磁界によるもの、 電界によるものなどがあります。  これらしか関われないのが力学的エネルギー保存則なのです。    そして力学的エネルギー保存則は、ある物体の運動について適用されます。  ある位置エネルギーのところから、ある位置エネルギーのところに移動した 物体の速度が増えていたならば、前者と後者の位置エネルギーは前者の方が大 きいことになります。  腕でボールを棚から床、あるいは床から棚に移した場合、ボール自身が運動 をしたわけではないので力学的エネルギー保存則は適用されません。  外力が働いたら力学的エネルギー保存則は成立しないのです。  この「外力」とは、摩擦の力や空気抵抗、そして誰かの行動による作用(腕で 持ち上げるなど)も含まれます。  総合的なエネルギーの話をするのでしたら腕のエネルギーなどを考慮に入れて もいいのですが、「力学的エネルギー」に関しては入れてはならないのです。  腕の筋肉のエネルギーは力学的エネルギーではないからです。  ・・・なんだか長い文のわりにわかりにくくてすみません。  でも力学的エネルギー保存則に、腕は関われないということはおわかりいただ けましたでしょうか。  総合的なエネルギーの話でしたら、いろんなものを想定して組み入れてみるの も面白いと思います。そんな中で、新しい法則が見つかるかもしれませんよ!

ken007
質問者

補足

再回答ありがとうございます。 ranxさんへのお礼の欄にも書きましたが、こんなふうに皆さんに 回答していただける事をとってもうれしく思っています。 エネルギー保存則は力学的エネルギーにのみ当てはまる、という事でしょうか? 宇宙全体を系としてエネルギー保存則が当てはまるからこそ、 宇宙は熱的死に向かう、と覚えていたのですが、 これはまた別の話なのでしょうか? この辺も教えていただけるとありがたいのですが、 この質問は「新しい質問」として改めて質問した方がいいのかなぁ?

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