運動エネルギーと位置エネルギーの計算機
物体の運動エネルギー (½mv²)、重力による位置エネルギー (mgh)、力学的エネルギーを計算し、落下時の速度や、上向きに投げたときの到達高さも求めます。
使い方運動エネルギー、位置エネルギー、力学的エネルギー
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運動エネルギーと位置エネルギーの計算機: 用途
質量、速度(km/hまたはm/s)、高さ、重力加速度を入力してください。ツールは運動エネルギー (½mv²)、重力による位置エネルギー (mgh)、その合計である力学的エネルギーを計算し、両者の割合を表示します。エネルギー保存の法則により、高さゼロに着くときの速度と、上向きに投げた場合の最高到達点も表示します。
計算では、高校の物理の問題と同じように空気抵抗を無視しています。
使い方
- 質量、速度、高さを入力します。
- 速度の単位を選びます。
- エネルギーとその結果を確認します。
使うタイミング
- エネルギー保存の練習問題を解く。
- 動いている車のエネルギーを理解する。
- ジェットコースターや振り子を学ぶ。
よくある質問
運動エネルギーの公式は何ですか?
Ek = m·v²/2 で、質量をkg、速度をm/sにすると、エネルギーはジュールで求まります。速度は2乗なので、速度が2倍になるとエネルギーは4倍になります。高速での衝突がはるかに深刻になるのはそのためです。
重力による位置エネルギーは?
Ep = m·g·h で、h は基準面からの高さです。地球上で高さ1mにある1kgの物体は、約9.8Jです。
力学的エネルギー保存とは何ですか?
摩擦も空気抵抗もなければ、Ek + Ep の合計は一定です。そのため、位置エネルギーは落下中に運動エネルギーに変わり、地面に着くときの速度は v = √(v0² + 2gh) になります。
本当に無料?
はい、100%無料です。登録不要、サブスクなし、利用制限なし。すべてのツール:Tools123は無料です。