重力位置エネルギー

CoddyのPhysicsジャーニー「力学」セクションの一部。レッスン 53/97。

物体を持ち上げるには重力に逆らって仕事をする必要があり、物体はその仕事を重力位置エネルギーとして蓄えます：

$\mathrm{PE} = m g h$

質量mの箱が床の上にあり、h = 0で位置エネルギーがゼロの場合と、床から高さhの棚の上に同じ箱があり、位置エネルギーがm g hの場合

高さは、ここでは床のように、h = 0として選んだ高さを基準に測ります。

$\relax h = 0$ となる場所は自分で選べます。PEの変化だけが重要で、高さの変化だけが考慮され、経路は関係ありません。

チャレンジ

滑車のロープが、 $5\ \mathrm{kg}$ の砂の入ったバケツを一定の速さで地面から家の側面に沿って持ち上げると、バケツの重力位置エネルギー $\relax E_{p}$ は $588\ \mathrm{J}$ 増加します。バケツが上昇している間に働く力を図示し、次に持ち上げられた高さ $h$ を求めなさい。