【3】仕事【物理基礎解説】

仕事物理

この記事では、物理基礎「仕事」の解説をしていきます。

この項のポイントは以下の2つです。

  • 仕事とは
  • 仕事率

仕事という言葉自体は馴染みのあるものですが、物理における仕事は、コンビニ店員など世間一般のお仕事とは全く違います。

言葉の定義をしっかり把握しないと、混乱の原因になって、失速してしまいます!

まだまだ高校物理の入り口。頑張っていきましょう!

それでは、解説していきます。

仕事とは

仕事という言葉をしっかり理解していないと、問題文の理解もできません。

物理では、「物体に力を加えて、力の向きに移動させた時、その力は仕事をした」といいます。
つまり、仕事とは「物体に力を入れて移動させること」と言えますね。

コンビニ店員や先生などの「仕事」とは全く別物と考えてください!

そして、仕事W(J, ジュール, (work))は 力F(N, (force))と 力の向きに動いた距離x(m)を使うと

W = Fx

と表すことができます。

間違いやすい注意点は以下の通り。

  • 加えた力の方向に物体が動かなければ、仕事ゼロ(x = 0)
  • 物質の質量は関係無し!

以下に、仕事でよく問われる例題を載せておきますね。

仕事の説明

仕事率

仕事率は仕事とセットで出題されることが多いです。難しくない概念なので、落とさないようにしましょう。

仕事率とは、簡単に言うと仕事の効率のこと。
1秒あたりどのくらいの仕事ができるか?ということです。

仕事率P(W, ワット, (Power))を式で表すと、仕事W(J)と時間t(s)、力F(N)、速さv(m/s)を使って

P = W / t = Fx / t = Fv

と表すことができます。

仕事率が大きいほど、効率よく仕事をしているということです。

テッド
テッド

仕事・仕事率の分野では、覚えることは少ないです。
演習を繰り返してください!

まとめ

仕事について理解できましたか?

ポイントをまとめますね。

  • 仕事W = 力F × 移動距離x
  • 仕事率P = 仕事W / 時間t(s)
  • 物体が重い方が仕事が大きそうなイメージだが、質量は関係無し!

物理学の仕事と仕事率、アルバイトなどのいわゆる「お仕事」とは違うので注意してくださいね。

演習を何度も実践して、知識を使いこなせるようにしてください!

さて、次の単元に進みましょう!

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