仕事とパワー
仕事 W500 J
パワー P125 W
使い方（3ステップ）
- 力・変位・力と変位のなす角度を入力します（空欄なら θ=0° とみなし、パワーを出すなら時間も）。
- 質量・速度・高さ・重力を入れると運動/位置エネルギーの変化も計算でき、仕事との比較に役立ちます。
- 「計算する」で仕事・パワー・ΔK/ΔU/ΔE と手順を確認。URLコピーで共有できます。
デフォルト例：F = 100 N、s = 5 m、θ = 0°、m = 10 kg、v₁ = 0 m/s、v₂ = 3 m/s、h₁ = 0 m、h₂ = 0 m、g = 9.8 m/s²、t = 4 s。
入力
結果
サンプルでは W = 500 J、P = 125 W、ΔK = 45 J、ΔU = 0 J、ΔE = 45 J です。
エネルギー変化
| 運動エネルギー K₁ | 0 J |
|---|---|
| 運動エネルギー K₂ | 45 J |
| 変化 ΔK | 45 J |
| 変化 ΔU | 0 J |
| ΔE（機械的エネルギー） | 45 J |
仕事の方が ΔE より大きく、差分は摩擦や熱などの損失になっていそうです。
計算の流れ
- 一定の力がする仕事は W = F s cos θ = 100×5×cos 0° = 500 J です。
- 平均パワーは P = W / t = 500 / 4 = 125 W です。
- m = 10 kg、v₁ = 0、v₂ = 3 m/s なので ΔK = 45 J です。
- h₁ = h₂ = 0 のため ΔU = 0 J、したがって ΔE = 45 J です。
FAQ
仕事とエネルギーの違いは何ですか？
仕事は力が変位に沿ってしたエネルギーのやりとりの量で、エネルギーは状態を表す量です。どちらも単位は J（ジュール）です。
パワー（仕事率）は何を表していますか？
パワーは単位時間あたりの仕事量で、同じ仕事でも短い時間で終えるほど大きくなります。単位は W（ワット、J/s）です。
エネルギー保存則とはどう関係しますか？
理想的には、した仕事は機械的エネルギーの増加に等しくなります。差があれば摩擦などの損失や別のエネルギー供給があると考えられます。
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