仕事とエネルギー¶

力のつり合い、水圧・浮力、運動の記録、仕事とエネルギーを実験や資料から考える。

このLessonでできるようになること¶

• 仕事と仕事率を求められる
• 道具を使っても仕事が変わらない条件を説明できる
• 位置・運動・熱へのエネルギー変換を説明できる

前に習ったこと¶

基本を理解する¶

力と移動を対応させる¶

理科でいう仕事は、力を加え、その力の向きに物体を動かしたときに行われます。

重い荷物を静止したまま支える場合、支える力の向きに移動しないので、その力による仕事は0 Jです。仕事率は「仕事÷時間」で、単位はWです。

仕事の原理¶

摩擦や道具の重さを無視すると、同じ物体を同じ高さへ上げる仕事は道具を変えても同じです。動滑車で力が半分になると、引く距離は2倍になります。斜面も、小さい力で長い距離を動かします。

エネルギーの移り変わり¶

高い位置の物体は位置エネルギー、動く物体は運動エネルギーをもちます。摩擦などを無視すると、両者の和である力学的エネルギーは保存されます。

摩擦で物体が止まるときは、運動エネルギーが熱などへ移ります。力学的エネルギーが減っても、エネルギー全体が消えるわけではありません。

例題¶

仕事と仕事率を区別しよう¶

10 Nの物体を3 m持ち上げるのに5 sかかった。仕事と仕事率は。

自分でやってみる¶

間違えやすいポイント¶

「力が半分なら仕事も半分」¶

力が小さくなる分だけ動かす距離が長くなる。摩擦などを無視したときの力と距離の積を比べよう。

まとめ¶

理解度チェック¶