A 回答 (4件)
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No.4
- 回答日時:
「運動」を記述するものが「運動量」であり、「エネルギー」は「運動」以外にも「熱」や「音」にもなり得るということです。
「力学的エネルギー」はそのエネルギーの一部なので、他のエネルギーに変換されれば、「エネルギーの総量」は一定を保持するが「力学的エネルギー」は減少します。
「エネルギー」とは、そういうものとして人間が考え出した概念です。
それに対して、「運動量」は「運動」に限定して「力」と対応するように考え出した概念です。
運動量を時間で微分すれば
dp/dt = d(mv)/dt = m・dv/dt = ma
なので、運動方程式
F = ma
は「力と運動量の時間変化は等しい」ということを記述していることが分かります。
外力が働かない、つまり F=0 なら
ma = 0
であり、これは
dp/dt = 0
→ p = const
で「運動量は一定、運動量保存」になります。
「衝突」では「相互に及ぼしあう力は内力」であって「外力は0」なので運動量が保存します。
力学的エネルギーが保存するかしないかは別な要因で決まり、保存するとは限りません。
No.3
- 回答日時:
ボールを落としたら元に位置までは戻らない。
つまり力学的エネルギーの一つである位置エネルギーが減ります。
その減ったエネルギーは熱エネルギーなどに変換されたってことです。
真空でなければ、空気との摩擦エネルギーもあります。
No.2
- 回答日時:
簡単に言うと、
衝突前の運動エネルギーより、衝突後の運動エネルギーのほうが低くなってしまうと言う事です
例、
重さ1キログラムの球
壁との衝突(反発係数0.5)の場合
衝突前の速さが100なら
運動エネルギー
=(1/2)mV²
=(1/2)・1・100²
=5000
跳ね返り係数の定義式より
衝突後の速度=50
衝突後の運動エネルギー
=(1/2)・1・50²
=1250
→これだけ衝突により運動エネルギーが下がってしまうのです
No.1
- 回答日時:
普通、衝突で失われるのは「運動エネルギー」で
エネルギーはものの変形や振動・熱に変わってしまいます。
力学的エネルギーは位置エネルギーが存在する系でしか
使えないものだけど、そういう系では、力学的エネルギーが
減るといえないこともない。でも、「一般に」とか言ってるので
なんか勘違いしてる雰囲気が漂ってますね。
まあ、「ここまでの話」がなんだか分からないので、
何とも言えないけど。
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