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ポテンシャルエネルギー

省エネルギー法からのとおり、体は常にエネルギーを持っています。動きがある場合、これは明らかです。速度または加速度があり、それに質量を掛けたものが望ましい結果をもたらします。しかしながら、身体が静止している場合、逆説的に、それはエネルギーを有するとしても特徴付けることができる。

そのため、運動エネルギーは動き、可能性 - いくつかの体の相互作用で。最初の1つですべてが多かれ少なかれ明白であるならば、2つの固定された対象の間に生じる力はしばしば理解できないままです。

地球が影響を与えることはよく知られていますすべての物体は重力場のためにその表面に位置していました。つまり、特定の力で任意のオブジェクトを引き付けます。オブジェクトを動かして高さを変えると、エネルギー指標も変化します。すぐに体を持ち上げる瞬間に加速があります。しかしながら、その最高点において、その物体が(一瞬でも)静止しているとき、それは位置エネルギーを有する。重要なことは、それがまだ地球の場をそれ自身の方へ引っ張っているということです。

言い換えれば、位置エネルギーが発生しますオブジェクト自体のサイズにかかわらず、常にシステムを構成する複数のオブジェクトの相互作用によるものです。この場合、デフォルトでそれらの1つは私たちの惑星によって表されます。

位置エネルギーは、物体の質量とそれが持ち上げられる高さに依存する量です。国際的な呼称はラテン文字Epです。位置エネルギーの式は次のとおりです。

Ep = mgh、

ここで、mは質量、gは重力加速度、hは高さです。

高さパラメータをより詳細に検討することが重要です。問題を解決したり、検討中の量の価値を理解したりするのが困難になることがよくあるからです。事実、体の垂直方向の動きには独自の開始点と終了点があります。物体の相互作用の位置エネルギーを正しく決定するには、初期の高さを知ることが重要です。指定されていない場合、その値はゼロに等しくなります。つまり、地球の表面と一致します。基準点と最終的な高さの両方がわかっている場合は、それらの違いを見つける必要があります。結果の数は必要なhになります。

位置エネルギーに注意することも重要ですシステムは負になる可能性があります。すでに地球の高さより上に体を上げていると仮定します。したがって、それは最初の体と呼ぶ高さを持っています。省略すると、式は次のようになります。

Ep = mh(h2-h1)。

明らかに、h1はh2よりも大きいため、値は負になり、数式全体にマイナス記号が付けられます。

位置エネルギーが高いのは不思議ですが、地球の表面から遠く離れたところに体があります。この事実をよりよく理解するために、私たちに考えさせてください:あなたが地球の上に体を上げる必要があるほど、より完全に完璧な仕事です。あらゆる力の仕事の価値が高いほど、比較的言えば、より多くのエネルギーが投資されます。言い換えれば、位置エネルギーは機会のエネルギーです。

同様の方法で、オブジェクトが引き伸ばされたときの物体の相互作用エネルギーを測定できます。

検討中のトピックの枠組みの中で、個別に行う必要があります荷電粒子と電場の相互作用について議論します。このようなシステムでは、電荷の位置エネルギーが存在します。この事実をさらに詳しく考えてみましょう。電界内の電荷は、同じ名前の力の影響を受けます。粒子の動きは、この力によって生成された仕事によって発生します。実際の電荷と電磁場(より正確には、それを作成した物体)がシステムであることを考慮すると、特定の場内で電荷を移動させる位置エネルギーも得られます。このタイプのエネルギーは特殊なケースであるため、静電と名付けられました。