仕事率(1)

同じ質量の物体を人力で2.0m持ち上げるのと機械で2.0m持ち上げるのとでは機械のほうが短時間で持ち上げることができます。たとえば、人力で持ち上げるのに4.0秒かかったのに対し、機械では0.50秒で持ち上げられるといった具合です。

このように仕事の効率の単位として、単位時間あたりの仕事の量を定義し、仕事率と呼ぶことにします。仕事率は以下の式で表されます。

仕事率の単位は式の定義より、J/sであり、この単位としてW（ワット）を用います。

一例として、質量50kgの人が、階段を上って鉛直10mの高さまで到達するのに10秒かかったとします。このとき、重力に逆らって仕事をしたということになるので自身が加えた力は自身の質量に等しくなります。よって、重力加速度を9.8m/s\(^2\)とすると、

\[\large{\qquad W=50\times9.8\times10=4900[J] \\ \qquad P=\frac{4900}{10}=4.9\times10^2[J/s]}\]

となります。