外力が保存力に逆らって仕事をしたとき,外力がした仕事の総量が,物体の蓄えた位置エネルギーになります.重力の場合,外力の加える力の大きさは重力の大きさw=mgに等しいので,縦軸を力F,横軸を移動させた距離xとすると,下のグラフのようになります.
ここで,外力がした仕事W=mghはグラフの長方形の面積と同じです.つまり,F-xグラフにおいて,直線あるいは曲線とx軸に囲まれた部分の面積は仕事(位置エネルギー)です.
弾性エネルギーを導出した方法も同じ考え方によるものです.この考えはたびたび登場するので,ぜひ慣れてください.
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