仕事率の公式はいらない？意味を知るのが1番の近道【イメージ重視の物理基礎】

このような方向けに解説をしていきます。

『仕事率』とは1秒でどれだけ仕事をしたか

仕事率とは、仕事の効率をくらべるためのものです。

例えば、工事現場でクレーンがする仕事について考えてみましょう

地上から屋上まで、重い鉄骨を2回持ち上げるとします。

地上から屋上まで持ち上げるためには1000 [J (ジュール)] の仕事をする必要があるとしましょう。

1回目と2回目では、どちらの方が効率よく持ち上げたことになるでしょうか？

1回目の方が短い時間で作業を終わらせたことになるので、効率がよいのは1回目です。

では、次の場合はどちらの方が効率がよいでしょうか。

同じ時間であれば、2回目の方が仕事をした量は多いので、効率がよいことになります。

「仕事の量が同じとき」と「仕事をした時間が同じとき」で統一されたルールがあった方が、仕事の効率を比較するときに便利です。

そこで、『1秒間にどれだけ仕事をしたか』で仕事の効率を測ります。

この「1秒間にした仕事の量」のことを『仕事率』と呼びます。

• 20秒で1000 [J] の仕事をした場合、仕事率は50 [J/s]
• 10秒で2000 [J] の仕事をした場合、仕事率は200[J/s]

仕事率の公式は2種類もいらない？

教科書では、仕事率の公式が2種類紹介されています。

どちらの公式も仕事率の意味「1秒間にした仕事の量」を覚えておけば問題ありません。

例えば10秒で2000 [J] の仕事をした場合、仕事の量2000 [J] を時間10秒で割ることで、1秒間にした仕事の量がわかります。

つまり、『仕事の量÷時間』をしているので最初の公式が完成します。

もう1つの公式は、仕事を「力×距離」に書き換えたときにできあがる式です。

1秒間にした仕事の量は、1秒間に加えた力×1秒間に移動した距離で求めることができます。

ここで、「1秒間に移動した距離」とは「速さ」のことなので、『1秒間に加えた力×速さ』という式の完成です。

どちらの公式を使うにしても、結局は仕事率の意味がわかれば十分ということになります。

まとめ

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