小学生でも分かるフォースとパワーの違い

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はじめに


英語のフォースとパワーの違いはご存じでしょうか?

日本語に訳すといずれも力になるのですが、実は全く異なるものです。

その違いを小学生にも分かる様にご説明したいと思います。


概要


先に結論を述べてしまいましょう。

フォースとは物を押す力を指し、パワーとはその力を使って一定時間に仕事をする能力と思って頂ければ良いと思います。

これを表にすると以下の様になります。

英語 日本語 意味
フォース 物を押す力
ワーク 仕事 仕事をした(物を動かした)能力 力×距離
エネルギー エネルギー 仕事をする(物を動かす)能力 力×距離
パワー 力(仕事率) 単位時間に仕事をする能力 力×距離/時間


もしこの表を見て分かった方は、もうこれだけで十分です。

さすがにこれだけではピンと来ない方は、次でもう少し説明したいと思います。

なお、知りたいのはフォースとパワーかもしれませんが、


詳細


フォース


先ずフォースですが、簡単です。

物を押す力です。

例えば、テーブルの上にミカンがあるとします。

それを指で押します。

指に押した感触があると思います。

それがフォースです。

もし押す力をバネ測りで測定したら30gを示したとすると、そのフォースは30gfとなります。


ワーク


次はワークです。

これを日本語に直すと、仕事になります。

先ほどミカンを押す力をフォースと言いましたが、この押す力を徐々に増やしていくとどうなるでしょう。

ミカンがテーブルの上をゆっくり動き出すと思います。

ワークは力×距離で表せますので、もしそのときの押す力が40gfで、動いた距離が30cmだとしたら、ワークは1200gf・cmになります。

ですので、今日貴方はミカンを押して1200gf・cmの仕事をしたと言えます。

ただし30gfの力でミカンを押し続けても、ミカンは全く動かないので、この場合のワークは0になります。




エネルギー


次はエネルギーです。

これはワークと同じものです。

ただし、ワークは仕事をした後の状態を指すのに対して、エネルギーはこれからその仕事をする能力を指します。

ですのでミカンを動かす前の貴方は、1200gf・cmのエネルギーを持っていたと言えます。


パワー


それではいよいよパワーです。

先ほど貴方は、1個のミカンを押して1200gf・cmの仕事をしました。

そのとき掛かった時間が1分だっとします。

するとパワーはワークを時間で割れば出ますので、以下の様になります。

パワー=ワーク/時間=1200gf・cm/1分=1200gf・cm/分

という事は、貴方は1時間で60個のミカンを30cm移動するパワーを持っている事になります。

またもし1個のミカンを押す時間が30秒だったら、パワーは2400gf・cm/分になり、貴方は1時間で120個のミカンを30cm移動するパワーを持っている事になります。

これでフォースとパワーの差を分かって頂けましたでしょうか?


まとめ


まとめると、以下の様になります。

フォースとは物を押す力を指し、そこには距離や時間の概念はありません。

パワーとはその力を使って一定時間に仕事をする能力を指し、フォースに距離を掛けて時間で割れば算出できます。


ご理解頂けましたでしょうか?





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