エネルギーと仕事

エネルギーとは、物理的な「仕事」に換算することができる量の総称です。エネルギーの単位は J です。仕事と同じ単位です。ちなみに仕事は 「力×距離」 で定義される物理量です。

エネルギーには、色々な種類があります。代表的なエネルギーとして、位置エネルギー、運動エネルギー、弾性エネルギーなどがあげられます。さらに分子レベルで考える時によくでてくるのが電気エネルギーです。また、化学反応においては化学エネルギーを考えたりします。色んな種類があるなぁと考えればよいです。

ポテンシャルエネルギーと言われたら、物体がその位置にいることで有するエネルギーです。先程位置エネルギーを例にあげましたが、位置エネルギーはポテンシャルエネルギーの一種です。「重力ポテンシャルエネルギー」と読んだりします。重要なポテンシャルエネルギーとして、距離 r 離れた２つの電荷 Q₁,Q₂ 間に働く相互作用のクーロンポテンシャルエネルギー（Ep) があります。Ep = Q₁Q₂/4πε₀r で表されます。ε₀ は、基本物理定数の一つであり、真空の誘電率を表します。具体的値は 大体 8.854 × 10^-12 です。

力学的エネルギー は、運動エネルギーとポテンシャルエネルギーの合計です。外から力が働かない限り、力学的エネルギーは一定です。