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Goal
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2種類の力学的エネルギーについて理解を深める。
"
A
エネルギー
とは
エネルギー:
ある物体が別の物体に仕事をする能力のこと。物体が運動
できる状態にあるとき
その物体はエネルギーをもっている
という。
物体のもつエネルギーの大きさは、別の物体にする
仕事の大きさで求められる。エネルギーの単位はジュール(J)。
B
位置エネルギー
& Experiment
・エネルギーと高さ・質量
[手順] ①右のような製置をくみ立てて、
おもり
②
力学的エネルギー実験器の調節ねじを適度にしめる
おもりを落下させてくいに当て移動距離を調べる
おもりの
高さや質量を変えて調べる
スタンド
C11
[結果]
10cm
0.77cm
10g
0.73cm
力学的
エネルギー
実験器
(20g) 30cm
2.45cm
(20cm) 30g
2.38cm
し高さが高いほど、質量が大きいほどエネルギーが大きい!!
・位置エネルギー:高いところにある物体がもっているエネルギーのこと。
(大きさを決めるもの]
①位置エネルギーの大きさは基準面からの高さが高いほど大きい
②位置エネルギーの大きさは物体の質量が大きいほど大きい
C. 運動エネルギー
Experiment
・エネルギーと迷さ・質量
[手順]①下のような装置をくみ立て、力学的エネルギー実験器の調節ねじを適度にしめる
速さを変えて球を出す装置
球
速さ測定器
調節ねじ
C
力学的エネルギー
実験器
〔結果〕
速さ
1.23m/s 2
0.50cm 質量
②小球の速さや質量を変えながらくいの移動距離を調べる
9.3g
0.51cm
(14.2g) 1.90m/s=1.15cm (1.6m/s) 28.2g:
(.69 cm
し。速さが速いほど
質量が大きいほどエネルギーが大きい!!
運動エネルギー:運動している物体がもっているエネルギーのこと。
(大きさを決めるもの]①物体の速さが大きいほど大きい
②物体の質量が大きいほど大きい
9
・力学的エネルギー:
右の
のような位置エネルギーと運動エネ
ルギーの和のこと。常に一定に保たれている
(力学的エネルギー保存の法則)。

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P Goal
仕事の原理や能率について理解を深めて、vゃんについて計算する。
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A.
仕事をする
とは
°
仕事をした理科で、物体に力を加え、その力の向きに物体を動かした
ときのこと。単位はジュール(↓)。INの力の大きさで、物体
をその力の向きに1mだけ動かす力を1」という。
B
仕事の大きさと計算
カの
向きに
仕事(J) 力の大きさ(N)x
~)
CT:1
↑の式で仕事の大きさ(J)は求められる。ただし、仕事の定義
動体の動いた距離(m)
I m ]
より力を加えても動かなか
つ
したことにならない。
た場合などはO」となる(仕事を
動力や摩擦力に逆らって仕事をするときは、
それぞれに同じ大きさの力で動かせる。
C. 仕事の原理
力学台車と滑車を真上に
Experiment 道具を使った仕事
[手順] ①道具を使わずに引き上げた場合を調べる
②動滑車(物体とともに動く滑車)を用いて①のように調べる
③滑車にのせた台車を斜面に沿って高さ10cmまで引き上げ、
力の大きさと糸を引いた距離をはかる
(理科のスキル No.30へ)
上に10cm引き上げ、力の大きさをはかる
(結果)
助具×
5.ON
* 0.1m
動滑車
2.50
*
0.2m
斜面
1.25~
* 0.4m
キ
0.50 J
0.50J
0.50J
しゅ仕事の大きさはどれでも同じになっている!!
・仕事の原理:滑車せ斜面、てこなどの道具を使うと直接持ち上げる
ときよりかは小さくすむが、 力の向きに物体を動かす
距離は長くなり、仕事の量は変わらないという法則。
D. 仕事の能率
仕事率:一定時間にする仕事の量。仕事の能率の大小。1秒間に1
の仕事をするときの仕事率は1J/Sk=1ワット(W))である。
[公式] ①
IJIS(ジュール毎秒)=(w
電力は電気による仕事率を表す。
② 仕事率()
=
仕事(J)÷仕事にかかった時間(6)