中学３年理科１分野（物理）について

質問

机の上に置いた物体を引いて等速直線運動をさせるとき、運動エネルギーは一定で位置エネルギーは小さくなるとありましたが、なぜ位置エネルギーが小さくなるのか分かりません。平面上に置いた物体には落ちるための高さがないため位置エネルギーはそもそも０ではないのでしょうか？

初歩的な質問ですが教えていただけないでしょうか？＞＜

回答No.1

hitokotonusi · ベストアンサー

もうすこし詳細がわからないとこれで正しいかどうかはわかりませんが・・・・

「物体を引いて」と言うことは力をかけているわけですよね？
その場合、その力がある条件を満たしていて位置エネルギーが定義できる場合には、
力の方向に動くと位置エネルギーは小さくなります。これは一般的な法則です。
というより、ある意味位置エネルギーの定義そのものです。

ただし、力で引いてなお等速直線運動をしているということは、後ろに引き戻す力も働いています。
この力も位置エネルギーが定義できる力であれば、この後ろ向きの力に対応する位置エネルギーは増加しており、
二つの位置エネルギーを加えると、その和は変化せず一定値をとります。

後ろ向きの力が摩擦力などの場合は位置エネルギーは定義できません。

前向きの力も、物体に糸をつけて手で引くというような場合は位置エネルギーは定義できません。
糸がバネにつながっているような場合であれば、バネの位置エネルギーは減少します。

重力による位置エネルギーは、机の上が水平ならおっしゃるとおり変化しません。

お礼

お礼が遅れてしまって本当に申し訳ございません。ありがとうございます。