重力による位置エネルギー
概要
基準点を床面にとり、床面から高さ
ここでは床面を基準点として、そこからの高さを
これは高校物理の最初の方に出てくる重要な式で、これ以降長い付き合いをしていくことになるので、必ず押さえよう。
導出
位置エネルギーの定義にそって求める。
鉛直上向きに
と求められる。カッコよく積分で書くと、
と求められる。
単位は、導出から明らかな通り仕事の単位と等しくなり、ジュール
補足
重力による位置エネルギーを考えることができるのは、重力が保存力という選ばれし力であるから(詳しくは保存力の辞書を確認)。仲間としては、弾性力、クーロン力(静電気力)、万有引力がある。
細かいが、高さ
実は、台の上にあろうと、手で支えていようと、下から風を吹かせて宙に浮いていようと、どういう状況でも物体は
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