12限目：力学的エネルギー保存則｜力学・最短攻略パック

【今回のポイント】

• 力学的エネルギー保存則とは「はじめの全力学的エネルギー \(=\) あとの全力学的エネルギー」のことである。新しい公式ではなく、仕事とエネルギーの関係式 \(E_1 + W = E_2\) で、外力のした仕事 \(W\) が \(0\) になる特別な場合にあたる
• 重力と弾性力（保存力）の働きは「位置エネルギー」として財布の中身に数えてあるので、外力の仕事には含めない。\(W\) に入れるのは、摩擦力や張力など、その他の力の仕事である
• 入試で頻出のエネルギー保存4パターン：①摩擦のないなめらかな面上をすべる物体、②空中を飛ぶボール、③糸につながれた円運動、④なめらかな面上の糸でつながれた2物体（全体で）。どれも「働く力は何か」「その力の仕事は外力の仕事 \(W\) の欄に残るか」の2つの問いで、外力の仕事が \(0\) になる理由を毎回確かめられる
• 位置エネルギーの基準面は「低い方を高さ \(0\)」と取ると計算が楽になる。問題文で指定があれば必ずそれに従う
• 仕事とエネルギーの式には時間 \(t\) が含まれない。時間を求める問題には適用できないので、運動方程式・単振動の公式・力積と運動量のいずれかを使う