保存力①
「保存力」についての知識をちょっとだけ大事にしたいと思います。
物理Ⅰではあまり役に立たないかもしれませんが，
物理Ⅱに入るとなかなか大事な考え方になってきますので。
それは，力学だけでなく電磁気学でも。。
というワケで，ここでは内容を2つに分けて説明します。
①
仕事の原理
②
保存力
はじめの「仕事の原理」は，中学生でも知っている内容ですから，
ここはそんなに詳しくやらなくてもいいかなと思うところですが，
話を進めていきましょう。
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結論から言っておきましょうか。
今回の話は，
「物を持ち上げるときの仕事は，
道具を使っても，使わなくても，変わらないよ」
ということを「仕事の原理」という，ということです。
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仕事の原理
物を持ち上げるときの仕事を計算するとき，
道具を使った場合も，使わない場合も，結果は同じである。
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今回の話はそんだけ。
というワケで，具体的に見ていきましょう。
↓の図のような10kgの米袋を，1mだけゆっくり持ち上げることを考えます。
ね，大学に入ってひとり暮らしを始めたら，こういうことはよくある。
【図】
床に置いてあるものをそのまま手で抱えて持ち上げたときの仕事は，
100N×1mで100Jですね。
ぢゃあ今度は道具を使ってみましょう。
↓の図のような道具。
【図】
滑車につながったロープを引いて，1mゆっくり持ち上げるということですが，
ロープを引く力はこの場合は50Nになる，というのはわかりますか??
はい，なぞなぞっぽいですが，この米袋を1m持ち上げるには，
ロープを何m引けばよいでしょう!?
【図】
動滑車を1m持ち上げるためには，図の点線部分を引っ張らなきゃなので，
答えは2mです。
というワケで，ロープを引く力がする仕事は，
50N×2mで100Jですね。
あらま!! さっきと同じ結果が出てきちゃいました!!
仕事の原理，わかったでしょうか。
要するに，物を持ち上げる場合は，
「力で得すりゃ，距離で損する」
「力で損すりゃ，距離で得する」
ってことです。
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