位置エネルギーの種類

質問

位置エネルギーには重力の位置エネルギーと弾性力の位置エネルギーがあるそうですが、それなら摩擦力の位置エネルギーや圧力の位置エネルギーなど、他の力の位置エネルギーもあるのでしょうか？

回答No.1

BookerL · ベストアンサー

＞他の力の位置エネルギーもあるのでしょうか？

　あります。ただ、どんな力についても位置エネルギーがあるということではなく、「保存力」といわれる力についてのみ、位置エネルギーがあります。

　保存力というのは、物体が移動するときにされる仕事が、出発点と到着点だけで決まり、途中経路によらないような力のことです。

　重力を考えると、例えば５ｍの高さから物体が落下するとき、まっすぐに落ちても、なめらかな斜面を落ちても、最終的な速度は同じになります。あるいは、物体を投げあげたとき、上りでは重力は負の仕事をし、下りでは正の仕事をするので、ある高さを通過するときの速さは同じになります。
　このようなことで、重力は保存力と呼ばれる力の一つです。ばねなどによる弾性力も保存力です。

　他にクーロン力（静電気の引き合う力）や万有引力などが代表的な保存力で、「クーロン力による位置エネルギー」や「万有引力による位置エネルギー」などがあります。

　ところが、あるところから摩擦のある面で物体を滑らせ、また同じところまで戻ってくるような運動をするとき、重力とは違って、摩擦力は常に負の仕事をし、摩擦力は保存力ではありません。したがって「摩擦力の位置エネルギー」というものはありません。

　また、「圧力」は力ではないので、「圧力の位置エネルギー」というものもありません。

お礼

なるほど、その力の位置エネルギーがあるかどうかは保存力かどうかで決まるのですね。
それにしても圧力は力ではなかったんですね。意外でした。
回答有難うございました。