力学的エネルギー保存の法則

内容:

物体の質量を、重力加速度を(定数)、高さをとしたとき、重力による位置エネルギー:は、

物体の速度をとしたとき、運動エネルギー:

すなわち、力学的エネルギー:は、

となる。

そして、外部からの力が加わらなければ、力学的エネルギーは変化しない。
これが、力学的エネルギー保存の法則である。

解説:

ジェットコースターを思い出してください。
高いところから一気に坂を下って行くジェットコースターがあります。

最初、一番高いところにコースターがあるとき、それほど速度は速くありません。
このとき、重力による位置エネルギーが最大ということです。

コースターの質量mは一定です。重力加速度はg定数です。高さhが最大です。
従って、重力による位置エネルギーが最大です。

このときの運動エネルギーは最小になります。
質量mは一定です。速度vは最小です。
従って、運動エネルギーは最小になります。

そして、コースターが坂を下って、一番低いところに来たとき、速度vは一番速くなりますね。
速度vが最大になったので、運動エネルギーは最大になります。
高さhが最小になったので、重力による位置エネルギーが最小になります。

力学的エネルギー保存の法則とは、
重力による位置エネルギーと運動エネルギーの和は一定であるということです。

重力による位置エネルギーが最小になった分、運動エネルギーが最大になる
というわけです。

運動エネルギーが最大ということは、質量mは一定なので、速度vが最大になる
というわけです。

重力による位置エネルギーが、運動エネルギーに変化したということですね。
最高地点での高さhが大きければ大きいほど、最低地点での速度vは速くなる
ということです。

そして、またコースターが坂を登って行くと、高さhが大きくなり、速度vが
小さくなっていきますね。

運動エネルギーが重力による位置エネルギーに変化したということです。


逆の考え方をすると、速度vが大きければ、その運動エネルギーを重力による
位置エネルギーに変化させたときの高さhが大きくすることができるということです。

坂道を登ろうとするとき、坂道の手前での助走のスピードが速ければ速いほど、
坂道の高いところまで登れるということです。

教訓:

1.ジェットコースターで、スタート地点の高さが高ければ高いほど、一番低い地点で の最高速度は速くなる。

何かを達成したいという思いが強い(志が高い=高さhが大きい)と、
行動に移したときの行動のスピード(速度v)は速くなる。


2.坂道を登るとき、坂道の手前での助走のスピードが速ければ速いほど、
高いところまで登ることができる。

行動を早く(速度vを大きく)すると、
大きな目標を達成(高さhが大きいところ到達)することができる。


【教訓】
1.あなたの思いの強さ(志の高さ)が強いほど、行動力を発揮できる。

具体的に結果をイメージしたり、大きな結果をイメージしたりして、ワクワクして、
思いを強くしよう。


2.圧倒的な行動力を発揮すると、
高みにまで登ることができる。大きなことを成し遂げることができる。

とにかく、素早い行動を起こしていこう。

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