仕事
下図のように、物体がテーブルの上に支えられているとします。この物体には一定の力 F が作用し、ブロックに変位 d が生じます。
力 F によって物体に変位 d が生じるということは、物体が何らかの仕事をすることを意味します。仕事をするのは体ではなく力であることを強調することが重要です。したがって、「強制的に行われた労働」と言うのが正しいです。
このように、一定の力による仕事は、力と物体の変位の積で求められます。
T = F 。 d
ここで: T (実行された作業)。 F(強度); d(変位)
国際単位系 (SI) では、仕事はジュール (J) で測定されます。
運動エネルギー
以下の図に示すように、平坦な水平面上で一定の速度 v で移動する質量 m の物体を考えてみましょう。
この体は、その動きのおかげで、運動エネルギー ( E cin ) と呼ばれるエネルギーを持っていると言われます。したがって、次のように言えます。
運動エネルギーは、物体が特定の基準フレームに関連して動いているときに常に発生するエネルギーです。これは次の方法で取得されます。
ここで: E c (運動エネルギー); m (体重); v (体の速度)。
運動エネルギー定理
力の働きが物体の動きを助けたり妨げたりする場合、この働きを物体の速度に関連付けることができます。これを行うには、次の図に示すように、力の作用を受けて水平面上を移動する物体を想像してみましょう。
F = マ
T = F 。 d
T = m。の。 d(私)
Fが一定であるため、運動の加速度も一定です。したがって、この加速度の大きさはスカラー加速度の大きさと等しくなければなりません。この場合、動きは一律に変化する。
ここで、式 (II) を式 (I) に代入してみましょう。
運動エネルギーは mv 2 /2 なので、次のようになります。
T = Eシン。最終–初期 E cin
T = ΔE cin
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