【中学理科】3分でわかる!力学的エネルギーの保存の法則
おっす!パンダの妖精・月縄だ!
今日は、力学的エネルギーの保存の法則について解説するぞ!
ジェットコースターや振り子を例に、楽しく理解していこう!
今日は、力学的エネルギーの保存の法則について解説するぞ!
ジェットコースターや振り子を例に、楽しく理解していこう!
力学的エネルギーとは何だ?
力学的エネルギーとはズバリ、
運動エネルギー と 位置エネルギー をまとめた “合計エネルギー” のこと
だ。数式で表すと、
力学的エネルギー = 運動エネルギー + 位置エネルギー
だな。
ちょっと復習すると、
- 位置エネルギーは高い位置にある物体が持つエネルギー、
- 運動エネルギーは動いている物体が持つエネルギー
のことだったな。
忘れちまったら運動エネルギーと位置エネルギーの違いで復習しておいてな。
力学的エネルギーの法則とは??
オッケー。力学的エネルギーの正体はわかった。
でも、なんでわざわざ力学的エネルギーって名前をつけてまで勉強するんだな??
それはな、
力学的エネルギーの保存の法則
ってやつがあるからなんだ。
この法則はズバリ、
力学的エネルギー(位置エネルギー+運動エネルギー)は常に一定に保たれる
って法則さ。
ジェットコースターを使って、この法則を見てみよう!
高いところからスタートするジェットコースター。
最初は、高い所にいるから位置エネルギーは大きい。
そして、動き始めると段々速くなっていく。そうなると、運動エネルギーが大きくなるんだ。

つまり、位置エネルギーが減ったぶん、運動エネルギーが増えるからプラスマイナスゼロってこっちゃ。
不思議なことに、位置エネルギーと運動エネルギーの和はいつも一定なんだ!
具体的にいうとこうだ。
- 高い位置では、位置エネルギーが最大で、運動エネルギーが最小
- 低い位置では、位置エネルギーが最小で、運動エネルギーが最大
まとめ
このように、力学的エネルギーの保存の法則は、物体が持つエネルギーが一定であることを示すんだ。
ジェットコースターをみると、エネルギーがうまく変わっていく様子がわかるな。
次回何かを見て運動やエネルギーについて考えるときは、この法則を思い出してみてくれ!
物の動きって、おもしろいよな!
知識を頭に入れたら、次は見て感じてみよう。
自然界の動きは、実はとてもシンプルなんだぜ!
知識を頭に入れたら、次は見て感じてみよう。
自然界の動きは、実はとてもシンプルなんだぜ!
