仕事と力の違いとは?分かりやすく解説!

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主な相違点 – 仕事と力

仕事と力は、物理学で議論される密接に関連した2つの用語です。

しかし、これらの用語は同じように使うことはできません。

例えば、発電所や風車の能力を表すとき、kW、MW、GWのいずれかで表現します。

発電所の容量をkWhやMWhやGWhのいずれかで表現しても意味がない。

しかし、国内のエネルギー消費量を表したいときは、kWhで表します。

仕事と電力の大きな違いは、仕事が外力によって物体を動かしたときに伝わるエネルギー量であるのに対し、電力は仕事をした割合であることです。

仕事とは

仕事とは、物体に働くアンバランスな外力によって物体が動かされるときに伝達されるエネルギー量です。

スカラー量です。

SI単位はジュール(J)。

仕事はいくつかの方法で行われる。

例:外的トルクで物体を回転させる、気体を圧縮・膨張させる、外力を作用させて物体を移動させるなど。

The work done by an external force acting on a body can be defined as the integral of the scalar product of the force and the displacement caused by that force. This work done (W) can be computed using the equation,Difference Between Work and Power - 1

The work done by an external torque acting on a body can be defined as the integral of the scalar product of the torque and the angular displacement caused by that torque. This work done (W) can be expressed as,Difference Between Work and Power - 2

気体を一定の圧力で圧縮したときの仕事(W)は、W=P(ΔV)で表されます。

ここで、P-圧力、ΔP-体積の変化。

小さなエネルギー値を扱うときは、単位にeVが使われます。

これは、電子が1Vの電位差で加速されたときに、電子にかかる仕事と同じです。

1eV=1.602 J

大きな量を扱う場合は、kWh、MWh、GWh、TWhなどが使われる。

Difference Between Work and Power

パワーとは何か

電力は物理学において非常に重要な概念です。

それは、行われる仕事の割合です。

言い換えれば、電力は単位時間あたりに行われる仕事の量です。

スカラー量です。

SI単位では、ジュール毎秒(Js-1)またはワット(W)です。

湯沸かし器、電気釜、電球、扇風機、発電機などの仕事量を表すときに、電力の概念は重要です。

なぜなら、これらの機器の消費エネルギーは時間に依存するため、エネルギーで作業能力を表現しても意味がないからです。

消費電力は時間とともに増加するが、電力は一定の電力で動作するように設計されているため、時間とともに(ほぼ)変化しない。

つまり、機器の電力が分かれば、その消費電力は簡単に計算できる。

また、発電所や風車の能力は、電力(MW)で表される。

行われた仕事」と「かかった時間」が分かれば、電力は次の式で計算することができる。

電力=仕事量/時間

The power could be electrical or mechanical. The electrical power could be calculated using following equations.Difference Between Work and Power - 3

物体に働く力と物体の速度がわかっている場合、機械的な動力は以下の式で計算することができます。

P= F.V

ここで

F は物体に作用する力です。

V は物体の速度です。

回転体の機械的動力を計算するには、以下の式を使用します。

P= τ.ω

ここで

τは物体に作用するトルク。

ωは物体の角速度です。

動力を扱う場合、次のリストが重要です。

1W= 1J

1kW= 1000W

1MW= 1000kW

1GW= 1000 MW

1TW= 1000GW

Main Difference - Work vs Power

仕事と力の違い

仕事と権力の定義

仕事。

仕事とは、物体が外力によって動かされるときのエネルギー伝達量のことである

力。

力とは、仕事をする割合のことである

数量の性質

仕事。

仕事はスカラー量です。

電力。

電力もスカラー量です。

SI単位。

仕事。

仕事はジュール(J)で表されます。

電力。

電力はワット(W)で表される。

SIベースユニットで

仕事 SI 仕事の基本単位はkgm2 s-2です。

パワー:SI パワーの基本単位はkgm2s-3です。

その他のユニット

仕事 仕事は、eV、kWh、MWh、GWhの単位でも表されます。

Power:Power is also measured in kW, MW, GW.Difference Between Work and Power- infographic

「馬力” by 自作, ドイツ語原文 by Sgbeer – (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia

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