物理学では、仕事は物体の動き (または変位) を引き起こす力として定義されます。一定の力の場合、仕事は物体に作用する力とその力によって生じる変位のスカラー積です。力と変位はどちらもベクトル量ですが、ベクトル数学のスカラー積 (または内積) の性質により、仕事には方向がありません。一定の力は単に力と距離の積に統合されるため、この定義は適切な定義と一致しています。
実際の仕事の例と、実行されている仕事の量を計算する方法を学びましょう。
作品例
日常生活での仕事の例はたくさんあります。物理教室は、いくつかのことを指摘しています。食料品店の通路で食料品のカートを押している父親。肩に本がいっぱい入ったバックパックを持ち上げる学生。バーベルを頭上に持ち上げる重量挙げ選手。砲丸投げを開始するオリンピック選手。
一般に、仕事が発生するには、物体に力を加えて物体を動かす必要があります。だから、欲求不満で壁を押しても疲れ果ててしまう人は、壁が動かないので何の仕事もしていません。しかし、テーブルから落ちて地面にぶつかる本は、力 (重力) が本に作用して下方向に移動するため、少なくとも物理学の観点からは仕事と見なされます。
うまくいかないこと
興味深いことに、ウェイターが片腕で支えられたトレイを頭上に持ち上げ、一定のペースで部屋を横切って歩いていると、自分は一生懸命働いていると思うかもしれません。 （彼は汗をかいているかもしれません。）しかし、定義上、彼は何もしていません 仕事。確かに、ウェイターは力を使ってトレイを頭上に押し上げており、ウェイターが歩くとトレイが部屋を横切って移動しています。しかし、ウェイターがトレイを持ち上げる力は原因ではありません 移動するトレイ。 「変位を引き起こすには、変位の方向に力の成分がなければなりません」と、The Physics Classroom は述べています。
仕事の計算
仕事の基本的な計算は、実際には非常に簡単です:
W =Fd
ここで、「W」は仕事、「F」は力、「d」は変位（または物体の移動距離）を表します。 Physics for Kids は、この問題の例を示しています:
野球選手が 10 ニュートンの力でボールを投げます。ボールは 20 メートル移動します。総作業量は?
これを解決するには、まずニュートンが、1 キログラム (2.2 ポンド) の質量を毎秒 1 メートル (1.1 ヤード) の加速度で提供するのに必要な力として定義されていることを知る必要があります。ニュートン は一般に「N」と略されます。したがって、式を使用してください:
W =Fd
したがって:
幅 =10 北緯 * 20 メートル (記号「*」は時間を表します)
そう:
仕事 =200 ジュール
物理学で使用される用語であるジュールは、毎秒 1 メートルで移動する 1 キログラムの運動エネルギーに等しい.
