仕事・仕事率の計算
力の大きさと動いた距離から仕事を、時間も入れると仕事率まで計算します。力の向きと動く向きがずれているとき(斜面など)の角度にも対応しています。
N
m
度
同じ向きなら0度です。斜面を引き上げるときのように、力の向きが動く向きとずれているときに入れます
くわしい条件を変える(なくても計算できます)
秒
計算方法
仕事 W = F × d(F は力、d は動いた距離。力の向きと動く向きがずれているときは、W = F × d × cosθ、θ はその角度)
例:50Nの力で10m動かすと、仕事は50×10=500Jです。力の向きが動く向きから60度ずれていれば、500×cos60°=250Jになります。
仕事率 P = W ÷ t(t はかかった時間)で、1秒あたりにする仕事の大きさを表します。単位はW(ワット)です。
角度が90度のとき(力が動く向きと垂直なとき)は、仕事は0になります。物を持ったまま水平に歩いても、持ち上げる方向には仕事をしていない、というのがこの考え方です。
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よくある質問
仕事の求め方は?
W = F × d です。50Nの力で10m動かすと、仕事は500Jです。
仕事率とは?
1秒あたりにする仕事の大きさで、P = W ÷ t(W は仕事、t は時間)で求めます。単位はW(ワット)です。
角度が90度だと仕事は0になるのはなぜ?
力の向きと動く向きが垂直だと、その力は物を動かすことに関係しないためです(cos90°=0)。
斜面を使うと仕事は小さくなる?
いいえ。斜面を使うと必要な力は小さくなりますが、動く距離が長くなるため、した仕事の大きさは変わりません(仕事の原理)。
力が0や距離が0のときは?
どちらも仕事は0になります(何もしていない状態です)。