用語集
力学的エネルギー保存則りきがくてきえねるぎーほぞんそく
摩擦 や 空気抵抗 が なけれ ば、 位置 + 運動 エネルギーの和は一定 に 保たれる と いう 法則。
摩擦 や 空気抵抗 が なけれ ば、 位置 + 運動 エネルギーの和は一定 に 保たれる と いう 法則。
力学的エネルギー保存則は、摩擦や空気抵抗が無視できるとき、位置エネルギーと運動エネルギーの和が常に一定に保たれるという法則です。
| 振り子の位置 | 位置 | 運動 | 合計 |
|---|---|---|---|
| 両端（最高点） | 最大 | 0 | 一定 |
| 中央（最低点） | 0 | 最大 | 一定 |
振り子はいちばん低い中央で速さが最大（運動エネルギー最大）、両端で一瞬止まり高さが最大（位置エネルギー最大）になりますが、合計はどこでも同じです。実際には摩擦で少しずつ熱エネルギーへ変わり、ふれはばはだんだん小さくなります。
注意 「保存」が成り立つのは摩擦・空気抵抗を無視できる場合だけ。現実では失われたように見える分は熱に変わっている。
力学的エネルギー保存則とは、物体にはたらく力が保存力のみ（重力・弾性力など）で、非保存力（摩擦力・空気抵抗）が仕事をしない場合、一定 となる法則です。
| 条件 | 力学的エネルギー |
|---|---|
| 保存力だけが仕事をする | 保存される（一定） |
| 摩擦・空気抵抗がはたらく | 保存されない（熱に変わる） |
使い方は、2 つの地点で と立式します。たとえば高さ から静かに落とした物体が地面に着く速さは、 より と一発で求まります。
ポイント 「速さ」を求めたいが時間が分からない問題の最強ツール。途中の経路が複雑でも、始点と終点のエネルギーだけ比べればよい。