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中学3年理科 運動とエネルギー 力学的エネルギー 

エネルギー

中学3年理科 運動とエネルギー 力学的エネルギー 

1、エネルギーとは

(1)エネルギー

他の物体に力を加えて、物体を動かしたり、変形させたり、壊したりする能力をエネルギーといいます。

この能力が大きいほど物体の持っているエネルギーは大きいといえます。

(2)位置エネルギー

基準面より上にある物体がもっているエネルギーになります。

位置エネルギーの大きさは、基準面からの高さが高いほど大きくなり、質量が大きいほど大きくなります。

(3)運動エネルギー

運動している物体がもっているエネルギー

運動エネルギーの大きさは、物体の速さが大きい(速い)ほど大きくなり、物体の質量が大きいほど大きくなります。

 

(4)仕事とエネルギー

?仕事

物体に力を加えて、その向きに物体を動かしたときに「仕事」をしたということになります。

仕事の大きさは、加えた力の大きさとその力の向きへ物体が動いた距離で表します。

仕事の単位はジュール(J)を用います。

○ 1N(ニュートン)の力で、1m(メートル)移動させる仕事が1J(ジュール)になります。

仕事(J)力の大きさ(N)×力の向きの動いた距離(m)

1J1N×1m

?位置エネルギー

物体を持ち上げたとき、物体にはたらく重力とつりあう力を加えて物体に仕事をしています。

このとき、物体がされた仕事が、物体がもつ位置エネルギーになります。

位置エネルギーは物体の質量と基準面からの高さに比例します。

位置エネルギー(J)物体にはたらく重力(N)×基準面からの高さ(m)

?運動エネルギー

運動エネルギーは物体の質量比例し、速さが大きくなると急激に大きくなります。

運動エネルギー(J)=1/2×質量(?)×速さ(m/秒)×速さ(m/秒)

○自動車が走っているとき、ブレーキをかけ車が止まるまでの距離は速さが2倍になると4倍になります。

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