仕事の定義
着眼点仕事＝力×（力の向きに動いた距離）。力と移動の向きが垂直なら0、逆向きなら負。
W=Fx\cos\theta
\theta は力と移動の向きのなす角。単位 \mathrm{J}（=\mathrm{N\cdot m}）。
使う場面: エネルギーの増減を計算するとき。垂直抗力・円運動の糸の張力は移動と垂直なので仕事0。動摩擦力は移動と逆向きなので負の仕事。
例題
1
物体を水平面上で、水平から 30^\circ 上向きに 10\ \mathrm{N} の力で引き、水平に 2.0\ \mathrm{m} 動かした。この力のした仕事を求めよ。\sqrt3=1.73 とする。
解答
W=10\times2.0\times\cos30^\circ=20\times0.865=17.3
17\ \mathrm{J}
17\ \mathrm{J}
2
質量 2.0\ \mathrm{kg} の物体が粗い水平面上を 3.0\ \mathrm{m} 滑った。動摩擦係数 0.30 のとき、動摩擦力のした仕事を求めよ。g=9.8\ \mathrm{m/s^2} とする。
解答
動摩擦力 0.30\times2.0\times9.8=5.88\ \mathrm{N}、向きは移動と逆（\theta=180^\circ）。
W=5.88\times3.0\times(-1)=-17.64
-18\ \mathrm{J}
W=5.88\times3.0\times(-1)=-17.64
-18\ \mathrm{J}
注意荷物を持って水平に歩くとき、手が荷物にする仕事は0（力は上向き、移動は水平）。「疲れる＝仕事」ではない。