問1
理科でいう「仕事」の大きさを求める公式はどれか。
○ 力の大きさ × 力の向きに移動した距離 ○ 力の大きさ ÷ 移動した距離 ○ 力の大きさ + 移動した距離 ○ 質量 × 移動した距離
問2
仕事やエネルギーの単位を、カタカナで何というか。
答え:( ) (記号は J)
問3
摩擦力に逆らって、50Nの力で物体を水平に2m動かした。このときの仕事は何Jか。
○ 25J ○ 52J ○ 100J ○ 200J
問4
質量100gの物体を、真上に1m持ち上げた。仕事は何Jか。(100g=1N)
○ 1J ○ 10J ○ 100J ○ 1000J
問5
次のうち、理科では「仕事をした」といえないもの(仕事が0J)を、すべて選べ。
□ 荷物を持ったまま立ち止まっている □ 床の荷物を持ち上げる □ 荷物を持ったまま水平に歩く □ 物体を押して水平に動かす
問6
物体に仕事をすると、その物体に「エネルギー」がたまる。「ほかの物体に仕事をする能力」のことを何というか。
答え:( )
問7
重い荷物を持ったまま水平に歩いても、理科では「仕事は0」と考える。その理由を「力の向き」「移動の向き」という言葉を使って説明しよう。
答え:( )
📖 解答と解説
問1
答え:力の大きさ × 力の向きに移動した距離
仕事〔J〕=力の大きさ〔N〕×力の向きに移動した距離〔m〕。単位はジュール(J)。
問2
答え:ジュール
仕事・エネルギーの単位はジュール(記号 J)。1Jは、1Nの力で物体を1m動かしたときの仕事の大きさ。
問3
答え:100J
仕事=力×距離=50N×2m=100J。
問4
答え:1J
まず100g=1Nに直す(重力に逆らう力=物体の重さ)。仕事=1N×1m=1J。
問5
答え:荷物を持ったまま立ち止まっている / 荷物を持ったまま水平に歩く
①立ち止まる→移動距離が0なので0J。③水平に歩く→力(上向き)と移動(水平)が垂直なので0J。荷物を持ち上げる・押して動かすは仕事をしている。
問6
答え:エネルギー
エネルギーとは「ほかの物体に仕事をする能力」のこと。持ち上げられた物体は位置エネルギーを、動かされた物体は運動エネルギーを得る。
問7
答え:(キーワード:力の向き・移動の向き・垂直)
荷物にかかる力は上向き、移動の向きは水平で、力の向きと移動の向きが垂直になっている。仕事は「力の向きに移動した距離」で決まるため、垂直な向きにいくら移動しても仕事は0Jになる。