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子供のための物理学
運動エネルギー
運動エネルギーとは？運動エネルギーとは、物体が運動することによって持つエネルギーのことで、物体が同じ速度で動いている限り、運動エネルギーは同じに保たれます。
物体の運動エネルギーは、速度と質量から計算されます。 下の式からわかるように、速度は2乗され、運動エネルギーに大きな影響を与えることができます。
ここで、運動エネルギー（KE）の計算式を紹介します。
KE = 1/2 * m * v2
ここで、m = 質量、v = 速度
運動エネルギーの測り方
運動エネルギーの標準単位はジュール（J）、エネルギー全般の標準単位はジュール、その他ニュートンメートル（Nm）、キログラムメートル2乗秒角（kg m2/s2）などがあり、エネルギーに関する単位は様々です。
運動エネルギーはスカラー量であり、大きさだけを持ち、方向はありません。 ベクトルではありません。
位置エネルギーとはどう違うのですか？
運動エネルギーは物体の運動によるもので、位置エネルギーは物体の位置や状態によるものです。 物体の運動エネルギーを計算する場合、その速度が重要な要素となります。 しかし、物体の位置エネルギーには速度は関係ありません。
緑色のボールが位置エネルギーを持つのは
を高さに変換しています。
は、その速度に起因するエネルギーです。
ジェットコースターを使った例
位置エネルギーと運動エネルギーは、ジェットコースターに乗っている車を想像してください。 車はコースターを上るにつれて位置エネルギーを得ています。 コースターの頂上で最も大きな位置エネルギーを得ています。 コースターを下るにつれてスピードと運動エネルギーを得ています。 運動エネルギーを得るのと同時に位置エネルギーを失っています。 コースターの底で最も大きな位置エネルギーを得ているのは......。車は最も速く、最も運動エネルギーが大きいが、最も位置エネルギーが小さい。
問題例
1.自動車と自転車が同じ速度で走っていますが、どちらの運動エネルギーが大きいでしょうか？
クルマは質量が大きいからそうなる。
2.重さ約1kgのボールを秒速20mで走らせる場合、その運動エネルギーは何kWhか？
KE = 1/2 * m * v2
KE = 1/2 * 1kg * (20 m /s)2
KE = 200 J
3.体重50kgの男の子が秒速3mで走っていますが、その運動エネルギーは何ですか？
KE = 1/2 * m * v2
KE = 1/2 * 50 kg * (3 m/s)2
関連項目: 子どものための伝記：モハメド・アリKE = 225 J
運動エネルギーに関する興味深い事実
- 物体の質量が2倍になれば、運動エネルギーも2倍になる。
- 物体の速度が2倍になると、運動エネルギーは4倍になる。
- キネティック」という言葉は、ギリシャ語で運動を意味する「キネシス」に由来しています。
- 運動エネルギーは、ある物体から別の物体へ、衝突という形で渡すことができます。
- 運動エネルギー」という言葉は、数学者であり物理学者であるケルビン卿によって初めて作られた。
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