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力とエネルギーの違い
dojusticeの回答
- dojustice
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A3ではちょっと質問と違った趣旨の書き込みになったようですので補足します。（というよりこちらが本命？） 地上から高さ10ｍのところに棚があり、この上に重量1kgの球が載っていると仮定します。 この球は棚に対して、1kgf=9.8N(ニュートン)の「力」を加えています。（単位の換算については、A1のURLを見てください） 同時に「位置のエネルギー」10kgf-m=98N-m を持っています。（まだ「仕事」はしていません） これが自由落下して地表上にあった鉄板に激突して、これを1cmほど凹ませたとします。 球の持つ位置のエネルギーは落下すうるちに「運動のエネルギー」に変わります。 もし空気抵抗を考慮しなければ、この運動のエネルギーは位置のエネルギーと同じ98N-mとなり、これが鉄板を凹ませるエネルギーになります。 鉄板にかかった「力」は、 98N-m/0.01m=9800N=1000kgf と計算されます。 これは「位置（運動）エネルギー」が100％「仕事」に変わった例です。 このように、大雑把には エネルギー＝仕事 としてよい場合もあります。（この考え方が「仕事」と「エネルギー」をゴッチャにしてしまうきっかけになったわけですが・・・） 厳密には、上の例では空気抵抗があるので、位置のエネルギーと運動エネルギは同一になりません。 また、衝突の際、音、熱に変換されるエネルギーもあり、衝突時の 運動エネルギー＝仕事 とはなりません。 エネルギーー仕事ー力 の関係が、おわかりいただけたでしょうか？
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