仕事とエネルギーの定理

CoddyのPhysicsジャーニー「力学」セクションの一部。レッスン 52/97。

仕事とエネルギーの定理：物体に加えられた合力の仕事は、その物体の運動エネルギーの変化に等しい。

$W_{\text{net}} = \tfrac{1}{2} m v^2 - \tfrac{1}{2} m v_0^2$

正の正味仕事は物体を加速させ、ブレーキのように負の正味仕事は物体を減速させます。

質量2キログラムの台車が左側で静止しており、正味の力Fが距離dにわたって台車を押し、台車は右側で速さvで動いている

正味仕事F dは台車の運動エネルギーになります。

チャレンジ

右向きに $15\ \mathrm{m/s}$ で進む $1200\ \mathrm{kg}$ の車が、水平な道路でブレーキをかけ、 $30\ \mathrm{m}$ 進んで停止します。ブレーキをかけている間に車に働く力を描きます（図には車の出発時と停止位置が示されています。最初の車に力を描いてください）。次に、制動力 $F$ の大きさを求めてください。