質問: ある物体(質量m)を手のひらにおいて高さ0から1mに加速度なしで移動したとき、 物体がされる仕事は、上向きを正と考えて、 手が物体にした仕事 W=Fd=mg*1(ジュール) となり、物体がされた仕事はmg*1(ジュール)となるみたいですが、 実際は重力も物体にはたらいているので 重力がぶったいにした仕事 W=-Fd=-mg*1(ジュール) となり、物体がされた正味の仕事は mg*1-mg*1=0 となって、物体がされた正味の仕事が0なら、物体は重力による位置エネルギー(=mg*1)をもっているということにに矛盾すると、 ふと、考えてしまいました・・・。 この場合正味の仕事に「重力がぶったいにした仕事」は入ってない とかんがえるのでしょうか?
回答: 当該物体にmgという力に逆らって、手であなたが系にエネルギーを加えているのです。mgという力でHあげればmgHのエネルギーが系に加わります。 手を離せば物体は落下します。(現実にはありえないですが)空気抵抗もなく、熱にもエネルギーが散逸しなければその物体は、mgH=(1/2)mV^2の速度でもとの高さの床に至り、バウンドし、元の高さまでもどるでしょう。 それが繰り返される時、mgh+(1/2)mv^2=定エネルギー(mgH=(1/2)mV^2)になりますが、そのエネルギーはあなたが系に加えたものです。