運動エネルギーの式ですよね。

私の自慢の一つに 1/2mv^2を数式で導くというのがあります。

ローレンツ収縮と質量の関係でvが充分に小さな時は運動エネルギーが

1/2mv^2になるということで 実際に自分で数式で導いてみたことがあります。

実際にやってみましょうか?

mc^2/√(1ーv^2/c^2)    f(x)=mc^2x^(-1/2)

f'(x)=lim(h→0) { f(x+h)-f(x)}/h


hf'(x)=f(x+h)-f(x) hが充分に小さい時の近似値

f(x+h)=f(x)+hf'(x) hが充分に小さい時の近似値

h=ーv^2/c^2


f’(x)=-1/2mc^2x^(-3/2)

mc^2(x+h)=mc^2(x)+(ーv^2/c^2){-1/2mc^2x^(-3/2)}
ーv^2/c^2が充分に小さい時の近似値


あとの式を計算すると
(ーv^2/c^2){-1/2mc^2x^(-3/2)} =1/2mv^2x^(-3/2)

x=1のとき  1/2mv^2


出来ました! (^^;


近似値は 微分の定義を用いたもので テーラーの展開など公式は用いていません。


運動エネルギーの公式って 実験値によって 導き出されたものですが
理論によっても導くことができるんですね。


さてエネルギーについてです。

速度の二乗に質量をかけたものと運動エネルギーが比例します。

ですからエネルギーを高くするには質量を大きくするか 速度を早くするかなんですね。

多くの人がエネルギーを高くしようとすると 例えばパンチの場合 

筋力をつけて拳の速度を早くしようとします。

作用反作用が身体の中でおこなわれてしまいます。

この力学的エネルギーは拳の質量をm 速度をvとすると 1/2mv^2ですね。

これに対して 胴体を剛体とした場合 胴体の質量をM 速度をVとすると

そのエネルギーは1/2MV^2になります。

身体の移動によって運動エネルギーに変えるのですが

摩擦力 地面を押す力が反作用になり 足の筋力は ほぼ100% 推進力に変わります。

この2つを比較した場合 拳の速度は早く 胴体の速度は遅い

しかし 拳の質量に対して 胴体の質量は何十倍です。

筋力を使い 勢いをつけるより 推進力を腕に伝えたほうがずっとエネルギーは大きいのです。

推進力は足の筋力ですが人間の身体の場合 立っていますから位置エネルギーも

運動エネルギーに変換することが可能になります。


ただ 相手を破壊するという 目的の場合 必ずしもエネルギーが高い必要はなく

一部に小さい質量 早い速度 を集中させれば良いわけです。

ピストルなんかがそうですよね。



我々は破壊を目的としない だから 腔をかたまり=剛体として扱います。

しかしこれは理解さえできれば何にでも応用が可能です。

運動エネルギーを集中させて 飛ばす 破壊する 

分散したまま移動させる。


力を抜いたままそれをすることが可能というか 力がぬけていないとそれができません。

力が抜けた状態とはエネルギーレベルがもっとも大きな状態です。

またコントロールが可能になります。