カジヤマ　ユウジ   Yuji Kajiyama
  梶山　裕二
   所属   教育学部
   職種   准教授
言語種別 日本語
発行・発表の年月 2020/06
形態種別 速報，短報，研究ノート等（学術雑誌）
標題 吊り下げた鎖を引き伸ばすときの仕事
執筆形態 共著
掲載誌名 物理教育
掲載区分国内
出版社・発行元 日本物理教育学会
巻・号・頁 68(2),137-138頁
総ページ数 2
著者・共著者 関航輔
概要 吊り下げた鎖が描く形状はカテナリー曲線と呼ばれ， その関数形を求める問題は，力学の演習問題としてよく 知られている。最近，鎖のたるみ(最下点までの長さ) をランベルトのW関数を用いて求める議論がなされた。本稿では力学の授業の題材として，吊り下げた鎖 の一端を水平に動かして鎖を張る際に外力がした仕事を求める方法を紹介する。まず仕事が鎖の位置エネルギーの増加分になるため，鎖の重心の位置の変化から仕事が直ちにわかる。一方で鎖を伸ばすほど大きな外力が必要であり，外力の関数形は複雑である。そこで近似計算および実験から外力の積分としてそれぞれ仕事を求める。その結果、それらが精度よく一致しており、学生実験の教材として物理教育上有用であることを示す。