「仕事」と「仕事率」の違いは？ ⇒ 楽勝！

中３です。「仕事」と「仕事率」の違いは…？

　
中学生から、こんなご質問が届きました。

「“仕事”と“仕事率”の違いが

　よく分からないのですが…」

大丈夫、安心してください。

丁寧に解説しますね。

結論から言うと――

「仕事」とは、

“物体に力を加えて、動かすこと”です。

そして、時間は気にしません。

いっぽうで、「仕事率」は

時間がポイントになります。

「仕事率」とは、

◇“１秒間”にできる仕事の大きさ

のことだからです。

ぜひ以下を読んでみてください。

さあ、成績アップへ、行きますよ！

■まずは準備体操を！

ところで、

“仕事って何ですか？

　理科では特別な意味？”

と思った中学生はいませんか。

でも、そんな皆さんは、

こちらのページをまだ読んでいませんね？

・理科における「仕事」の意味

・科学の世界のルール

について、解説しています。

読んだあとに戻ってくると、

“すごく分かるようになったぞ！”

と実感がわくでしょう。

理科のコツは、基礎から１つずつ
積み上げることです。

実力アップに直結しますよ！

…

■「仕事の大きさ」とは？

では、準備のできた中３生に向けて、

本題へと進みましょう。

理科における「仕事」とは、

次のようなものでした。

◇物体に力を加えて、
　その力の方向に動かしたとき、

　⇒ 力は物体に「仕事」をしたと言う

そして、科学では、

量や大小のはかれるものだけを
「仕事」と呼ぶのでしたね。

さて、ということは――

「仕事」の大小をはかるために、
単位が必要ですね。

そこで、

仕事の大きさを「Ｊ（ジュール）」で
表すのです。

◇仕事（Ｊ）＝力の大きさ（Ｎ） × 力の向きに動いた距離（ｍ）

と決まっています。

たとえば、

・「５ｋｇの箱を２ｍの高さに持ち上げる」

という場合、

重力（下向きの力）がありますね。

５ｋｇの箱にはたらく
重力の大きさは、５０Ｎです。

この箱を持ち上げるには、

重力の反対向き（上向き）に
重力と同じ大きさの力が必要です。

・持ち上げるときの、力の大きさは５０（Ｎ）

・動いた（持ち上げた）距離は２（ｍ）

ですから、

仕事の大きさは――

５０ × ２＝１００（Ｊ）

となるのです。

単位と計算に納得することで、

中３理科のコツが見えてきますね！

…

■「仕事率」とは？

教科書は、「仕事率」をこう説明します。

「仕事率」とは、

◇“１秒間”に何Ｊの仕事をするかを表す

　単位は「Ｗ（ワット）」

◇仕事率（Ｗ）＝仕事（Ｊ） ÷ かかった時間（ｓ）

理解のコツとして、

たとえ話で解説します。

たとえば、英語の宿題で、

英単語の書き取りが１００個あるとします。

これを、

・２日間で終わらせる

・１０日間で終わらせる

という二択なら、あなたはどちらを選びますか？

「早く終わらせたいから２日間！」

とすれば、

１日に５０個やらないといけませんよね。

「１回でたくさんやるのは嫌なので、

　１０日間かけることにします」

と言えば、１日あたり１０個です。

２つの例から、何が言えるでしょう？

それは、こういうことです。

・２日でやっても、１０日かけても、
　宿題の全体量は同じ

・１日に取り組む量が変わるだけ

（早く終わらせたければ、
　１日の作業量が多くなってくる。

　１日の作業量を減らせば、

　その日の作業は楽だが、
　宿題を終えるのに日数がかかる。）

だんだん、話が見えてきましたね。

「仕事率」というのは、

この宿題の例で言えば、

・１日あたり、英単語を何個書くか

という話になります。

そして、たとえ話が終わったところで、

理科の話に戻りますが――

理科における「仕事率」とは、

◇“１秒間”にどのくらいの仕事をするか

というわけです。

これによって、仕事の効率をはかります。

では、以下にコツをまとめますね。

具体例とともに書きます。

…

＜まとめ＞

「５ｋｇの箱を２ｍの高さに持ち上げる」とき、

「仕事の大きさ」は“１００Ｊ”。

（５０Ｎ × ２ｍ＝１００Ｊ）

この箱を、“５秒”で持ち上げるなら、

「仕事率」は――

１００（Ｊ） ÷ ５（秒）＝２０（Ｗ）

“１０秒”で持ち上げるなら――

１００（Ｊ） ÷ １０（秒）＝１０（Ｗ）

“５０秒”で持ち上げるなら――

１００（Ｊ） ÷ ５０（秒）＝２（Ｗ）

時間をかけるほど、

１秒あたりの仕事量（仕事率）は
小さくなります。

（作業は楽になりますが、

　効率は下がっていると言えます。）

科学の世界では、このようにして、

・仕事の大小

・「仕事の効率」の大小

を議論するのです。

前者はＪ（ジュール）を、

後者はＷ（ワット）を用います。

中３理科のコツが見えましたね！

…

さあ、中３生の皆さん、
次のテストは期待できそうですね。

定期テストは、「学校ワーク」から
たくさん出るものです。

スラスラできるよう、
繰り返し練習してください。

グイッと上げて、周りを驚かせましょう！
　