弾性エネルギー |
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例えば、ゴム鉄砲やジャンピングトイで遊ぶときを考えてみましょう。 輪ゴムが飛んだり、ジャンピングトイが飛び上がったりします。 このときは、明らかに輪ゴムやジャンピングトイは運動エネルギーなどのエネルギーを持っていますね。 しかし、エネルギーは何もないところから自然に発生すると言ったことはありません。 これらのエネルギーは、何らかの形でどこからか供給されたのです。 例えば、ゴム鉄砲で遊ぶときは、輪ゴムを先に引っ掛けて、指で引き金にかける必要があります。 エネルギーが供給されるのはこのときです。 このとき、指は輪ゴムに力を加えて動かして(伸ばして)いきます。 このときに指は輪ゴムに仕事をしたわけですから、その仕事がエネルギーとして蓄えられていても不思議ではありません。 このようなエネルギーを「弾性エネルギー」と呼びます。 |
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ここでは、例として、バネを伸ばすのに必要な仕事を考えてみましょう。
バネを伸ばすときは、力を加えて引きながら動かしますから、バネに対して仕事をしたことになります。 力が一定であれば、力と距離をかけるだけで良いのですが、バネを伸ばすにつれて、必要な力も大きくなってきます。
バネ定数を、自然の長さからのバネの伸びをとすると、バネを伸ばすのに必要な力は、フックの法則にしたがって、 = となります。 このような時どうすれば良いか、次のページで考えてみましょう。 |
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これはWWW利用の実験のため神川 定久 が作成したものです。 |
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