距離で損をする

一般小学生

まとめ

【定義】 力で得をする(小さな力で作業を行う)場合、仕事の原理に基づき、物体を動かしたい距離よりも長い距離を移動させなければならない状態を指します。

まとめ

道具を用いて力を軽減させても、必要なエネルギーの総量(仕事)は変わらないため、力で得をした分だけ動かす距離は長くなる。これを「距離で損をする」と呼ぶ。

解説

物理学における「仕事」は、力(N)と距離(m)の積で定義される。道具(動滑車、てこ、斜面など)を使用することで、重い物体を本来必要な力よりも小さな力で動かすことができるが、仕事の総量は一定である(仕事の原理)。したがって、力を1/2にする道具を用いた場合、動かす距離は2倍必要となる。このように、力の軽減と引き換えに移動距離が増大することを、学習上の便宜的な表現として「距離で損をする」と言う。これはエネルギー保存の法則の一側面として理解することができる。

小学生のみなさんへ

道具(どうぐ)を使って重いものをかるい力で持ち上げるとき、ひもを引く長さは、重りそのものを動かしたい長さよりも長くなってしまいます。力は楽になるけれど、そのぶん動かす長さがふえてしまうことを「きょりでそんをする」と言います。これは「仕事(しごと)の原理」という理科のきまりのひとつです。

記事の内容に誤りがありますか?

⚠️ 修正を提案する