佐藤寛太 コメント 佐藤寛太です。この度、漫画「ヒミツのアイちゃん」天野玲欧役を務めさせていただきました。 自分が中学生の時クラスメイトに借りて読んでいた漫画の登場人物を演じるのは気恥ずかしく、感慨深かったです。 24歳の今の僕だからこそ演じられるものもあるかと思い撮影に臨みました。 この作品でこれからも大切にしていきたい仲間との出会いもありました。 是非ご覧ください。 清水一幸(企画・プロデュース)コメント 主人公は、負けず嫌いで男勝りの女子高生。 「高校生活」「クラブ活動」「友情」「恋愛」に「変身願望」… 恋愛マンガ、そして恋愛ドラマのすべてを詰め込んだような、 恋にときめく高校生たちの、青春ラブストーリーです! 皆さん、この「ヒミツのアイちゃん」で"キュンキュン"してください! この記事の画像(全9件) (c)花緒莉/小学館 フジテレビジョン
花緒莉による同名人気コミックを実写化した青春ラブストーリー。ボーイッシュで負けず嫌いな高校生・香住愛子を平祐奈が、バスケットボール部のイケメンエース・天野玲欧を劇団EXILEの佐藤寛太が演じる。アルバイト先でロングヘアのウィッグをつけて女の子らしいメイド姿に変身した愛子が、客としてやって来た玲欧から告白されたことで、初めての恋を不器用ながらも精いっぱい頑張ろうとする姿を描いていく。共演者として、吉田志織、大和田南那、別府由来、水沢林太郎、鈴木ゆうか、MASATO(THE BEAT GARDEN)らフレッシュな顔ぶれが並ぶ。
今回の問題ははたらいている力は重力だけなので,問題ナシですね! 運動エネルギーや位置エネルギー,保存力などで不安な部分がある人は今のうちに復習しましょう。 問題がなければ次の問題へGO! 次は弾性力による位置エネルギーが含まれる問題です。 まず非保存力が仕事をしていないかチェックします。 小球にはたらく力は弾性力,重力,レールからの垂直抗力です(問題文にレールはなめらかと書いてあるので摩擦はありません)。 弾性力と重力は保存力なのでOK,垂直抗力は非保存力ですが仕事をしないのでOK。 よって,この問も力学的エネルギー保存則が使えます! この問題のポイントは「ばね」です。 ばねが登場する場合は,弾性力による位置エネルギーも考慮して力学的エネルギーを求めなければなりませんが,ばねだからといって特別なことは何もありません。 どんな位置エネルギーでも,運動エネルギーと足せば力学的エネルギーになります。 まずエネルギーの表を作ってみましょう! 問題の中で位置エネルギーの基準は指定されていないので,自分で決める必要があります。 ばねがあるために,表の列がひとつ増えていますが,それ以外はさっきと同じ。 ここまで書ければあとは力学的エネルギーを比べるだけ! これが力学的エネルギー保存則を用いた問題の解き方です。 まずやるべきことはエネルギーの公式をちゃんと覚えて,エネルギーの表を自力で埋められるようにすること。 そうすれば絶対に解けるはずです! 最後におまけの問題。 問2の解答では重力による位置エネルギーの基準を「小球が最初にある位置」にしていますが,基準を別の場所に取り替えたらどうなるのでしょうか? Aの地点を基準にして問2を解き直てみてください。 では,解答を見てみましょう。 このように,基準を取り替えても最終的に得られる答えは変わりません。 この事実があるからこそ,位置エネルギーの基準は自分で自由に決めてよいのです。 今回のまとめノート 時間に余裕がある人は,ぜひ問題演習にもチャレンジしてみてください! 力学的エネルギーの保存 証明. より一層理解が深まります。 【演習】力学的エネルギー保存の法則 力学的エネルギー保存の法則に関する演習問題にチャレンジ!... 次回予告 今回注意点として「非保存力が仕事をするとき,力学的エネルギーが保存しない」ことを挙げました。 保存しなかったら当然保存則で問題を解くことはできません。 お手上げなのでしょうか?
抄録 高等学校物理では, 力学的エネルギー保存則を学んだ後に運動量保存則を学ぶ。これらを学習後に取り組む典型的な問題として, 動くことのできる斜面台上での物体の運動がある。このような問題では, 台と物体で及ぼし合う垂直抗力がそれぞれ仕事をすることになり, これらがちようど打ち消し合うことを説明しなければ, 力学的エネルギーの和が保存されることに対して生徒は違和感を持つ可能性が生じる。この問題の高等学校での取り扱いについて考察する。
力学的エネルギー保存則を運動方程式から導いてみましょう. 運動方程式を立てる 両辺に速度の成分を掛ける 両辺を微分の形で表す イコールゼロの形にする という手順で導きます. まず,つぎのような運動方程式を考えます. これは重力 とばねの力 が働いている物体(質量は )の運動方程式です. つぎに,運動方程式の両辺に速度の成分 を掛けます. なぜそんなことをするかというと,こうすると都合がいいからです.どう都合がいいのかはもう少し後で分かります. 式(1)は と微分の形で表すことができます.左辺は運動エネルギー,右辺第一項はバネの位置エネルギー(の符号が逆になったもの),右辺第二項は重力の位置エネルギー(の符号が逆になったもの),のそれぞれ時間微分の形になっています.なぜこうなるのかを説明します. 加速度 と速度 はそれぞれ という関係にあります.加速度は速度の時間微分,速度は位置の時間微分です.この関係を使って計算すると式(2)の左辺は となります.ここで1行目から2行目のところで合成関数の微分公式を使っています.式(3)は式(1)の左辺と一緒ですね.運動方程式に速度 をあらかじめ掛けておいたのは,このように運動方程式をエネルギーの微分で表すためです.同じように計算していくと式(2)の右辺の第1項は となり,式(2)の右辺第1項と同じになります.第2項は となり,式(1)の右辺第2項と同じになります. なんだか計算がごちゃごちゃしてしまいましたが,式(1)と式(2)が同じものだということがわかりました.これが言いたかったんです. 力学的エネルギーの保存 実験器. 式(2)の右辺を左辺に移項すると という形になります.この式は何を意味しているでしょうか.カッコの中身はそれぞれ運動エネルギー,バネの位置エネルギー,重力の位置エネルギーを表しているのでした. それらを全部足して,時間微分したものがゼロになっています.ということは,エネルギーの合計は時間的に変化しないことになります.つまりエネルギーの合計は常に一定になるので,エネルギーが保存されるということがわかります.
実際問題として, 運動方程式 から速度あるいは位置を求めることが必ずできるとは 限らない. というのも, 運動方程式によって得られた加速度が積分の困難な関数となる場合などが考えられるからである. そこで, 運動方程式を事前に数学的に変形しておくことで, 物体の運動を簡単に記述することが考えられた. 運動エネルギーと仕事 保存力 重力は保存力の一種 位置エネルギー 力学的エネルギー保存則 時刻 \( t=t_1 \) から時刻 \( t=t_2 \) までの間に, 質量 \( m \), 位置 \( \boldsymbol{r}(t)= \left(x, y, z \right) \) の物体に対して加えられている力を \( \boldsymbol{F} = \left(F_x, F_y, F_z \right) \) とする. この物体の \( x \) 方向の運動方程式は \[ m\frac{d^2x}{d^2t} = F_x \] である. 運動方程式の両辺に \( \displaystyle{ v= \frac{dx}{dt}} \) をかけた後で微小時間 \( dt \) による積分を行なう. 力学的エネルギー | １０ｍｉｎ．ボックス 理科１分野 | NHK for School. \[ \int_{t_1}^{t_2} m\frac{d^2x}{d^2t} \frac{dx}{dt} \ dt= \int_{t_1}^{t_2} F_x \frac{dx}{dt} \ dt \] 左辺について, \[ \begin{aligned} m \int_{t_1}^{t_2} \frac{d^2x}{d^2t} \frac{dx}{dt} \ dt & = m \int_{t_1}^{t_2} \frac{d v}{dt} v \ dt \\ & = m \int_{t_1}^{t_2} v \ dv \\ & = \left[ \frac{1}{2} m v^2 \right]_{\frac{dx}{dt}(t_1)}^{\frac{dx}{dt}(t_2)} \end{aligned} \] となる. ここで 途中 による積分が \( d v \) による積分に置き換わった ことに注意してほしい. 右辺についても積分を実行すると, \[ \begin{aligned} \int_{t_1}^{t_2} F_x \frac{dx}{dt} \ dt = \int_{x(t_1)}^{x(t_2)} F_x \ dx \end{aligned}\] したがって, 最終的に次式を得る.
下図に示すように, \( \boldsymbol{r}_{A} \) \( \boldsymbol{r}_{B} \) まで物体を移動させる時に, 経路 \( C_1 \) の矢印の向きに沿って力が成す仕事を \( W_1 = \int_{C_1} F \ dx \) と表し, 経路 \( C_2 \) \( W_2 = \int_{C_2} F \ dx \) と表す. 保存力の満たすべき条件とは \( W_1 \) と \( W_2 \) が等しいことである. \[ W_1 = W_2 \quad \Longleftrightarrow \quad \int_{C_1} F \ dx = \int_{C_2} F \ dx \] したがって, \( C_1 \) の正の向きと の負の向きに沿ってグルっと一周し, 元の位置まで持ってくる間の仕事について次式が成立する. \[ \int_{C_1 – C_2} F \ dx = 0 \label{保存力の条件} \] これは ある閉曲線をぐるりと一周した時に保存力がした仕事は \( 0 \) となる ことを意味している. 高校物理で出会う保存力とは重力, 電気力, バネの弾性力など である. これらの力は, 後に議論するように変位で積分することでポテンシャルエネルギー(位置エネルギー)を定義できる. 下図に描いたような曲線上を質量 \( m \) の物体が転がる時に重力のする仕事を求める. 重力を受けながらある曲線上を移動する物体 重力はこの経路上のいかなる場所でも \( m\boldsymbol{g} = \left(0, 0, -mg \right) \) である. 一方, 位置 \( \boldsymbol{r} \) から微小変位 \( d\boldsymbol{r} = ( dx, dy, dz) \) だけ移動したとする. 力学的エネルギー保存の法則を、微積分で導出・証明する | 趣味の大学数学. このときの微小な仕事 \( dW \) は \[ \begin{aligned}dW &= m\boldsymbol{g} \cdot \ d\boldsymbol{r} = \left(0, 0, – mg \right)\cdot \left(dx, dy, dz \right) \\ &=-mg \ dz \end{aligned}\] である. したがって, 高さ \( z_B \) の位置 \( \boldsymbol{r}_B \) から高さ位置 \( z_A \) の \( \boldsymbol{r}_A \) まで移動する間に重力のする仕事は, \[ W = \int_{\boldsymbol{r}_B}^{\boldsymbol{r}_A} dW = \int_{\boldsymbol{r}_B}^{\boldsymbol{r}_A} m\boldsymbol{g} \cdot \ d\boldsymbol{r} = \int_{z_B}^{z_A} \left(-mg \right)\ dz% \notag \\ = mg(z_B -z_A) \label{重力が保存力の証明}% \notag \\% \therefore \ W = mg(z_B -z_A)\] である.