物理基礎の問題です。なぜ、重力のした仕事が水の得た熱量に等しいのですか？

物理基礎の問題です。なぜ、重力のした仕事が水の得た熱量に等しいのですか？

No.1 ベストアンサー 回答者： yhr2 回答日時： 2017/11/11 15:29

「エネルギー保存の法則」です。

「熱は外部に逃げないものとする」という仮定なので、
　おもりの位置エネルギー → おもりの運動エネルギー → 水の熱エネルギー
に変化しますが、その総量には変化がないということです。

No.3 回答者： kawano_medaka 回答日時： 2017/11/11 15:51

おもり二個が１ｍ落下した。

結果は水をかきまぜた。おもり二個の仕事量はどこへ？
エネルギー保存の法則という言葉を聞いたことがあると思います。それは形を変えても変わらないという事です。今回は
水をかきまぜて、その温度を上昇させた。運動エネルギーが熱エネルギーに形を変えた........これくらいしか説明できない。

No.2 回答者： t_fumiaki 回答日時： 2017/11/11 15:44

物理で言う仕事を英語ではエネルギーと言う。

エネルギー保存則という重要な法則があって、エネルギーと言うものは、どこかから自然に発生したり、どこかへ自然に消えるものでは無く、形を変えながら、変遷する、という物です。

高いところから物を落とすと、地面に衝突して壊れる。
高い所:位置エネルギー
落とす：速度が速くなって運動エネルギーが大きくなるが、高さが低くなるから位置エネルギーは小さくなる。
運動エネルギー+位置エネルギーは最初の時の位置エネルギーと同じ。

地面に落ちて壊れる：
破壊されるから、物の温度が少し上がり、地面の温度も少し上がる。
この熱（エネルギー）は最初の高いところの位置エネルギーと同じ大きさ。

エアコンで冷えたり温めたり、冷蔵庫で冷したり、冷凍庫で氷を作ったりできるのも、エネルギー保存則が有るから。