仕事とは
仕事をどれくらいやったのか?
つまり「仕事の量」というのを決めるのは、
日常生活で使う仕事においては、
時間であったりと、内容であったり、
色々と尺度が存在する。

しかし、物理でいう仕事では、
はっきりと「力と距離」のかけ算で決定する。

1.仕事
(1)仕事W=Fx〔J〕
(力Fが一定で進行方向と同じ向きの場合)

※仕事の単位はジュール〔J〕を用いる。

(2)力Fが進行方向とθをなしている場合
W=Fxcosθ〔J〕

0≦θ<90°のときW>0
力Fは物体に正の仕事をした。

▽ = 0のとき W = 0
力Fは物体に仕事をしない。

90°≦θ<180°のときW<0
力Fは物体に負の仕事をした。

(3)仕事とエネルギーの関係

床に置かれている物体に力を加えて
移動させるとき、次のことが成り立つ。

人は物体に仕事をする=人は物体にエネルギーを与える

ということは、

物体が人から仕事をされる=物体が人からエネルギーを得る

ということである。

つまり、

物体が人から力を受けて仕事をされる
=物体が人から力を受けてエネルギーを得る


押している人は、物体に力を加え、
押すことによって疲れてしまう・・・ではないか。

つまり人のエネルギーを奪われるが、
奪われた分のエネルギーは物体がもらっていて、
物体のもつエネルギーは、以前よりも
大きくなっていると考えられる。

物体が正の仕事をされる
 → エネルギーは増加する

物体が負の仕事をされる
 → エネルギーは減少する

(4)仕事WはF-xグラフの面積で表される。
 → Fが変化する場合はグラフの面積から求める

2.仕事率
(1)単位時間当たりの仕事を仕事率という。
 仕事率P=W/t (単位はワット[W])

(2)物体が力Fを受けて速さvで
等速運動しているときの仕事率はP=Fx/t=Fv

※この式は、ある瞬間の状態における
仕事率を求めるときに役立つから
覚えておこう。 【仕事とは?】の続きを読む