イントロ
仕事とは何か
力があるだけでは仕事とはいえない
日常語の『頑張った』と、物理の『仕事』は同じ意味ではありません。物理では、力の向きと移動の向きがどう関わるかに注目します。
上下にスクロールするかキーボードの上下キーを使うと、次の学習カードへ進めます。
力があるだけでは仕事とはいえない
日常語の『頑張った』と、物理の『仕事』は同じ意味ではありません。物理では、力の向きと移動の向きがどう関わるかに注目します。
仕事は力の大きさだけでなく、移動との角度まで含めて決まります。
仕事
W = Fs cos θ
力 F と移動 s のなす角 θ を使って、その力がした仕事 W を求めます。
θ = 0° なら W = Fs、θ = 90° なら W = 0、θ = 180° なら負になります。
まず角 θ を見て、正・負・0 のどれになりそうかを決めてから数値を入れます。
| 場面 | 仕事 | 理由 |
|---|---|---|
| 荷物を持ち上げる | 正 | 力の向きに移動する |
| 水平に持って歩く | 0 | 力と移動が直角になる |
| 摩擦で止まる | 負 | 力が動きと反対向きに働く |
場面荷物を持ち上げる
場面水平に持って歩く
場面摩擦で止まる
仕事は、力があるかどうかではなく、移動との関係で決まります。
仕事の問題では、まず力と移動の角度関係を見て、正・負・0 のどれになりそうかを決めると式のミスが減ります。
同じ向きなら W = Fs として正の仕事になる
反対向きなら負の仕事として読む
直角ならその力の仕事は 0 になる
単位は J で、1 J = 1 N·m とつながる

かばんを水平に持ったまま歩くとき、その上向きの力の仕事が 0 になる理由はどれですか。
10 Nの力で物体を力の向きに2 m動かしたとき、仕事はどれですか。
物理の仕事は、力と移動の関係で決まる
仕事は W = Fs cos θ で考え、同じ向きなら W = Fs になる
正・負・0 の違いは向きの関係で決まる
単位は J で表す
理解がつながる順で、次のトピックへそのまま進めます。