ポテンシャルエネルギーの求め方

F=-ax^2 のポテンシャルエネルギーを求めよ
(aは定数、xは変位)


高校で物理を履修しておらず、物理についてほぼ素人なのですが、大学の卒業のために課題をしなければいけません。オンラインで先生の生での説明もなく、課題がわからないので教えていただきたいです！

No.1 回答者： tknakamuri 回答日時： 2021/06/26 09:08

これは高校の物理では解けないレベル。

大学でポテンシャルエネルギーの定義と
必要な数学を習っている筈。
その通りに計算(積分)するだけなんですが

rotF=0 を確認し
F(x)=-ax^2
x=0 を基準位置と仮定すると(課題に示されているはず)
∫[0→x]-F(u)du
を求めるだけ。

これできますか？

No.2 回答者： konjii 回答日時： 2021/06/26 09:11

力＝Fと移動距離＝ｄｘの積がエネルギーだから

∫Fdx=-a∫x²dx＝(－a/3)*x³＋C
ｘ＝０の時、０＝C
よって、ポテンシャルエネルギー＝(－a/3)*x³