仕事と仕事率を単位まで正しく計算しよう

同じ荷物を同じ高さまで上げれば仕事は同じでも、短時間で終える人の方が仕事のペースは大きくなります。この違いを仕事率で表します。

このレッスンの役割

仕事の原理を数量問題へ使い、仕事Jと仕事率Wを区別して求めます。

前から受け取る力：仕事＝力×距離で道具を比較する力
今回完成させる力：仕事と時間から仕事率を単位付きで計算する力
次へ渡す力：仕事0・単位・式の誤りを診断する力

知る：二つの式と単位

仕事[J]＝力[N]×力の向きへの距離[m]
仕事率[W]＝仕事[J]÷時間[s]

理解する：仕事率は一秒当たりの仕事

100 Jの仕事を5秒なら20 W、10秒なら10 Wです。仕事量は同じでも、短時間ほど仕事率が大きくなります。1 W＝1 J/sです。

計算前にcmをm、分を秒へそろえます。質量kgをそのまま力Nに入れず、問題で示された重力や重さを使います。

答えを出した後は、仕事率が大きいほど同じ仕事を短時間で行えるという現象に合うかも確かめます。

例で使い、よくある誤答を直そう

20 Nで3.0 m動かす仕事は60 J。それを4.0秒で行う仕事率は60÷4.0＝15 Wです。

「仕事率＝仕事×時間」は誤りです。速いペースほど時間が短くなるので、仕事を時間で割ります。

自分で確かめ、まとめて次へ進もう

Jは仕事量、Wは一秒当たりの仕事です。次は仕事と仕事率を混同する誤答を直します。

クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。