「 前後で変わらない 」というのが保存法則です。「 すべる前と後では力学的エネルギーの合計は変わらない。」とか「 衝突の前後で運動量の合計は変わらない。」という法則があります。
「 前後でそれぞれの変化量の合計は0である。」というのも、また保存法則です。「 すべる前と後では 位置エネルギーの変化量 と 運動エネルギーの変化量 の合計は0である。」とか「 衝突の前後で 物質Aの運動量の変化量 と物質Bの運動量の変化量 の合計は0である。」という法則です。
【 例 題 】
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質量 5 kg の直方体をした物質を傾斜の上で滑らせます。初速0で滑り始め今高さが滑り始めたときよりも 10 m 低い所に来たところで速さが 10 m/s です。これまでに発生した摩擦熱は何ジュールですか? ただし、真空中での実験とし、重力加速度を 9.8 m/s2 としてください。
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位置エネルギーの変化量: − 5 × 9.8 × 10 =→ −490 ( J )
運動エネルギーの変化量: 1/2 × 5 × 10 2 =→ 250 ( J )
熱エネルギーの変化量: x ( J )
エネルギー保存の法則: −490 + 250 + x = 0
よって、x = 240
したがって答えは、 240 J となります。
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