11.1
仕事は、物体に作用する力が物体を変位させることで生じます。これは、変位方向に沿った力のスカラー成分の積に等しくなります。
数学的には、仕事は加えられた力と物体の変位の内積として与えることができます。
SIの仕事単位はジュールです。1ジュールは、1ニュートンの力が物体を1メートル移動させたときに行われる作業です。
仕事はスカラー量であるため、その大きさは、変位に対する力の方向に応じて、正、負、またはゼロになります。
クレーンが荷物を上に持ち上げる例を考えてみましょう。ここでは、加えられた力と変位ベクトルが同じ方向に整列しているため、行われた作業は正です。
別の例では、移動中の車にブレーキがかかると、ブレーキ力は車の動きとは逆方向に作用します。ここでは、行われた作業は否定的です。
質量のない伸びないストリングを介して荷重を持ち上げる摩擦のないプーリーは、力と変位が垂直であるため、ゼロの仕事をします。
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