力学的エネルギー
物理学では、機械システムの構成要素に存在する位置エネルギーと運動エネルギーを機械エネルギーと呼ぶ。
一定量の機械的エネルギーが伝達されると(ボールを投げる、箱を持ち上げる、ソーダ缶をつぶす、飲み物をかき混ぜるなど)、その量の機械的仕事が行われたと言います。機械的エネルギーも機械的仕事も、一般的なエネルギーと同じ単位で測定されます。通常、システムを構成する部品がある量の「力学的エネルギー」を持っている(すなわち、それは状態関数である)と言われ、「力学的仕事」は部品が得たまたは失った力学的エネルギーの量を表す。
機械的エネルギーの保存とは、ある条件下では、システムの機械的エネルギーの総量は一定であるという原理である。この法則は、機械的エネルギーが化学的、核的、電磁的などの他の形態に変換された場合には成立しない。しかし、一般的なエネルギー保存の原則は、これまでのところ、物理学の不変のルールである。我々が知る限り、エネルギーは創造も破壊もできず、形が変わるだけである。
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質問と回答
Q: 機械的エネルギーとは何ですか?
A:機械エネルギーとは、機械システムの構成要素に存在する位置エネルギーと運動エネルギーを表します。
Q: 機械的な仕事とは何ですか?
A: 機械的な仕事とは、ボールを投げるとき、箱を持ち上げるとき、ソーダ缶を砕くとき、飲料をかき混ぜるときなど、与えられた量の機械的エネルギーを伝達することです。
Q: 機械的エネルギーと機械的仕事はどのように測定されるのですか?
A:力学的エネルギーと力学的仕事は、一般的なエネルギーと同じ単位で測定されます。
Q:状態関数とは何ですか?
A: 状態関数とは、あるシステムの構成要素がある量の機械的エネルギーを持つときのことです。
Q:「機械的仕事」とは何を表すのですか?
A: 「機械的な仕事」とは、コンポーネントが得た、または失った機械的なエネルギーの量を表します。
Q: 機械的エネルギー保存の原則とは何ですか?
A:機械エネルギー保存の原則とは、ある条件下では、システムの総機械エネルギーは一定であることを示すものです。
Q: 機械的エネルギーが他の形態に変換された場合でも、機械的エネルギー保存の法則は成り立つのでしょうか?
A:いいえ、機械的エネルギーが化学、核、電磁気など他の形態に変換された場合は、この法則は成り立ちません。しかし、一般的なエネルギー保存の原則は、物理学の不変のルールです。