高校で剛体を扱うときに運動エネルギーと仕事の関係を用いないのはどうしてなんですか。教えて下さい

高校で剛体を扱うときに運動エネルギーと仕事の関係を用いないのはどうしてなんですか。教えて下さい

No.2 回答者： yhr2 回答日時： 2018/08/12 20:39

高校では、「回転運動」そのものや、回転運動に関する「慣性モーメント」を教えられないからです。

「回転運動」や「慣性モーメント」を教えたり理解するには、「微積分」という数学ツールが必須ですので。
剛体の運動エネルギーは「並進運動の運動エネルギー」と「回転運動の運動エネルギー」の合計ですから、回転運動の運動エネルギーを考慮しなければ「エネルギー保存」や「仕事とエネルギーの関係」は使えません。

並進運動の運動方程式：F = m*a （F：力、m：質量、a：加速度（=dv/dt））
並進運動の運動エネルギー：Ek = (1/2)mv^2

回転運動の運動方程式：N = I*dω/dt　（N：トルク（力のモーメント）、I：慣性モーメント、ω：角速度、dω/dt：角加速度）
回転運動の運動エネルギー：Er = (1/2)Iω^2

No.1 回答者： doc_somday 回答日時： 2018/08/12 20:21

剛体は完全弾性衝突しかしないからです。