物理
高校生
解決済み

なんどもすみません!
①体重計で表示されるものは、自分にかかる重力ですか?質量ですか?

②弾性エネルギーと弾性力の違いがわかりません

回答

✨ ベストアンサー ✨

1.重力です
もっと正確に言うと、自分にかかる重力の体重計にかかる反作用としての垂直抗力を計っています

2.弾性力は、フックの法則により定義される伸びに比例する力で、単位はニュートンです

弾性エネルギーは、すでに縮んでいる(伸びている)バネが、その伸びに応じて、自然長に戻った時にする仕事を、潜在的に有していると仮定したエネルギー量です
単位はジュールです
例えばx(m)縮んでいるバネは、自然長に戻った時に1/2•kx^2の、仕事をするのでこれを潜在的に有しているとしてもいいわけです

とてもわかりやすい回答ありがとうございます!!
少し質問です!
①重力を図っているということは、私の質量を知るには、9.8で割ればよいのですか?

②引っ張ったり、縮んだりさせたときに働く力が弾性エネルギーだということですよね!
ならば、弾性力はどうすればはたらくのですか!?

もう1つすみません、、
これは、重力=弾性エネルギー
とは考えられないんですか?

そこは皆さんがよくつまずくポイントですよね
1.そもそも質量というのは、運動方程式で定義されていますから質量自体を計るのは難しいです
ですから我々は地球上で質量に比例した重力mgがかかることに注目して既知の定数である重力加速度gでかかった重力mgを割って質量を求めたわけです

つまり、バネばかりに表示される数字はmg[Nニュートン]ですからg(9.8くらい)で割ると質量が出てくることになります
しかし、あなたが体重計に乗って表示されるのはもう既に9.8で割った後の数字ですから
単位はkgになるわけです

2.何か誤解をされているようですが、弾性力は「力」で、弾性エネルギーは「エネルギー」です
おそらく仕事とエネルギーの関係がよくわかっていないようですね
エネルギーは仕事の仲間で、力×微小変位を足し合わせたものです
ですから単位はN×mになります

イメージで説明してみます
あなたがバネを引っ張ると、長く伸ばせば伸ばすほど強い力で引っ張られますよね?
この力が「弾性力」です

また、この時あなたがバネをそこまで伸ばすのに力を連続的に加えながらある距離を動かしましたよね?この事によりあなたの筋肉は疲れ、脂肪や糖が消費されます。この減ったエネルギーがバネに蓄えられます。これが「弾性エネルギー」です
ですから、そこで手を離すとその分のエネルギーを使ってビヨンビヨンと運動する(運動エネルギーに変換される)のです

3、画像について
運動方程式によると、物体に力を加えると質量に応じた加速度で運動を始めます
画像の重りには重力が働いていますから、放っておくと加速度gで落ちてしまいます
ですが、バネをつけると弾性力によって上に引っ張られますね?
さらに、弾性力は伸びに比例しますからある長さで重力と全く同じ大きさの弾性力になりますね?そうなると力が打ち消されて物体が静止します
その時のバネの長さを計ってバネ定数kをかければ何Nの力がかかっていたのかわかるます
これがバネばかりの原理です

さらに、力が静止している時バネには弾性エネルギーが蓄えられています。
この時、弾性エネルギーは重力の仕事によって生まれましたから、位置エネルギーから弾性エネルギーに変化した事になります

また、そもそも重力は力で、弾性エネルギーはエネルギーですから、天地がひっくり返ってもその等式は成り立ちません

長文ありがとうございます🙇🏼🙇🏼

9.8で割ったあとの値なら、重力ではなく質量では、、?

そう言ったのですが....

最初の解答には重力と書かれていたので、、😓

言葉が足りなかったですね💦
計っているのは重力ですが、表示されるのは9.8で割った後の質量です
すみません(ーー;)

なるほど!!
ほんとにありがとうございました🙇🏼✨

この回答にコメントする
疑問は解決しましたか?