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2011年9月23日 (金)

ワンポイント・エネルギーはどのように説明?

再生可能エネルギー、資源エネルギー庁、エネルギー問題と一般には広くつかわれており、力とともに最もよく知られている物理用語です。だがこれをキチンと物理用語として真正面きって説明せよとなるとたちまち困難に陥る。二つのポイントと思う。

・ひとつは保存するなにか…エネルギーの形態は変わっても総和は一定。

・二つはめは仕事をする能力を有す。仕事とは∫F・drのFとdr内積で定義される。

あれこれ言ってもしかたないので、この二つで充分と思う、というか言いようがないように思える。熱力学や相対論やるともう少し理解が深まると思う。エネルギーが保存量というのは第一種永久機関は存在しない。つまりなにもないところから外に仕事する機械はありえないというふうに人間的欲望があったように、エネルギーは実用的な意味があると思う。


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コメント

ご訪問、コメント、ありがとうございます。
さっそく、来ました。

「仕事をする能力」のことですが、、、

∫F・drのFで、F=ma のFからくるのは、運動エネルギー
F=ma のFだけじゃなく、F=-∇Φ もありますから、
∫-(-∂Φ/∂x) dx =Φ :ポテンシャルエネルギー
と、2つに分けて考えた方が、解析力学とか先々のためには、いいと思います。

ポテンシャルエネルギーの場合は、「加えた力で動かなくても」仕事をします。
例えば、
手の力Fで、水の入ったバケツを「じっと」持っていると、∫F・dr=0 です。
つまり、「手の力Fは、バケツに対し ∫F・dr をしていません」 
しかし、体の持つ化学エネルギーは、(バケツを持っていない場合と比べて)
どんどん「いつまでも」失われていきます。

kafukaさん
体の持つ化学エネルギーとポテンシャルエネルギーの関係がいまいち分かりませんが?

舌足らずで、すみません。
先ほど、記事にしました。
http://blogs.yahoo.co.jp/kafukanoochan/64898000.html
物理の話ですから、筋肉の化学エネルギーとかはブラックボックスでいいです。

僕の勘違いかもしれません。
今、EMANさんのところで、議論しています。
http://hpcgi2.nifty.com/eman/bbs090406/yybbs.cgi?mode=by_date

結論は、、、
「手という物体は、仕事をしていない」で、よい。
「手という物体」の内部で、どうエネルギーが消費されようと、
バケツには、関係ないわけで、
表に出てくるのは、∫F・dr のみ

ただ、バケツと手の全体としては、散逸系である 
と思います。

エネルギーは運動量に比べいろいろ変容するからややこしいですね。だから取り扱いがいまいちつかめないです。保存力場と弾性衝突の場合のみ?弾性衝突も質点同士なら一種の保存力場?

>エネルギーは運動量に比べいろいろ変容する
僕が科目履修生の時、先生が、運動量はベクトルだから、スカラー量に比べて、転換しにくい
と言われたのを覚えています。

保存力場VにおいてVが0でも、保存力場です。
で、自由粒子の弾性衝突は、V=0 と考えれば、統一して考えられる と思います。

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