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仕事について(同じ質問が多いでしょうが)
手で、水の入ったバケツを「じっと」持っていると、仕事=∫F・dr=0 です。 つまり、「手は、バケツに対し仕事をしていません」 しかし、体の持つ化学エネルギーは、 (バケツを持っていない場合と比べて) どんどん「いつまでも」失われていきます。 腕の応力とか、地上からバケツを持ち上げるための仕事 とか、考えたのですが、 「体の持つ化学エネルギーが「いつまでも失われ続ける」ことが、わかりません。 これは、どう考えれば、いいのでしょうか?
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お礼
回答、ありがとうございます。 鉄塊にとっては、確かに、∫F・dr=0 ですから、エネルギーは与えられていませんね。 電磁石の内部でどうエネルギーが消費されようと、 鉄塊にとっては、関係ないわけで、 表に出てくるのは、∫F・dr のみ と理解しました。
補足
鉄塊の側から言うと、位置エネルギーは、一定位置にとどまる限り、 ずーと、同じ値(-φ)を維持していますから、 電磁石も、ずーと、φのエネルギーを 持続し続けないといけない。 しかし、電磁石のコイルには、抵抗Rがありますから、 電磁石の吸引する仕事をE0とすると、 電源が供給するエネルギーE=E0+I^2Rt です。 「鉄塊は動かず、じっとしている」ことが前提ですので、 電源は、コイルで減っていく分に相当するI^2Rtの分の余計な仕事をして、 電磁石の仕事E0が、φの値になるよう 持続し続けていることになります。 「いや、I^2Rtは、無駄になっているだけだ」と思われるかも知れませんが、 ただ無駄になっているのなら、鉄塊は、どんどん下がっていきます。 (E0=E-I^2Rt だから) したがって、電源の持つエネルギーは、電磁石に補充され、どんどん失われていきます。