やさしい機械力学
第2回 仕事とエネルギーによる運動の捉え方
1. はじめに
本稿では,仕事とエネルギーに着目して運動を把握する方法を説明する。また静力学における仮想仕事の原理を概説した上で,ダランベールの原理を用いた運動方程式の導出方法を説明する。
2. 仕事とエネルギー
物体に力$f$が位置1から2まで作用するときに力がする仕事$W$は以下のように表される。
$W=\mathop{\int }_{1}^{2}f\centerdot ds$ (1)
力$f$と微小変位$ds$の内積\(f\centerdot d\mathbf{s}=\left| f \right|\left| d\mathbf{s} \right|\cos \theta \)で表される,微小仕事の積分で表されるように,力と変位が直交する場合の仕事は零になる。
キーワード:やさしい機械力学
工部大学校の「機械学」教育機器(機械遺産第100号)
機構模型:差動歯車
年代未詳/真鍮、鉄、ガラス、木製台座/H310, W245, D235(mm)/東京大学総合研究博物館所蔵
工科大学もしくは工学部の備品番号「工キ學ニ一八五」の木札付。本模型の年代は未詳であるが、東京大学総合研究博物館には工部大学校を示すプレート付きのものを含め、近代的な機械学教育のために明治期以降に導入された機構模型が現存する。
上野則宏撮影/東京大学総合研究博物館写真提供/インターメディアテク展示・収蔵
[東京大学総合研究博物館]