物理学

これで明確「エネルギー」と「力」の違い。両者の単位を使って理系ライターが解説

よぉ、桜木建二だ。「彼はエネルギッシュだ」、「省エネモード」、「エナジードリンク」。「エネルギー」という言葉についてあなたはどんなイメージを持っているだろうか?

「力」が近いニュアンス?「エネルギッシュ→力がみなぎる」「省エネ→あまり力を使っていない」「エナジードリンク→力が湧いてくる」

いい線をついているが、エネルギ=力ではない。この記事では、「単位」に注目して、「エネルギー」と「力」の違いを理系ライターのR175が解説する。

解説/桜木建二

「ドラゴン桜」主人公の桜木建二。物語内では落ちこぼれ高校・龍山高校を進学校に立て直した手腕を持つ。学生から社会人まで幅広く、学びのナビゲート役を務める。

R175

ライター/R175

理科教員を目指す20代。エンジニアの経験もあり、理科の内容を身近な現象に結び付けて人に説明するのが好き。

1.エネルギーの概念

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「エネルギーが切れた」と「力尽きた」

「みなぎるエネルギー」と「みなぎる力」

「エネルギッシュ」と「パワフル」

上記は大体同じ意味で使いますよね。理科に関して深入りしない限り、「エネルギー」と「力」の違いはさほど気にしなくてよさそうです。両者はどこがどう違うのでしょうか?

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100m走とマラソン

100m走とマラソンどっちがエネルギーが必要でしょうか?マラソンは100mより速度が遅いため、一瞬一瞬それほど力は要りません。マラソンがスピード化の時代となった現在でも、さずがに100m走ほどの力は要りません。しかし、その運動を何時間も繰り返し。それは疲れますね(エネルギーが必要)。

一方、100m走ではマラソンより速く走るため、「大きな力」が要りますね。ただ、力が必要なのは短時間

以上の理屈から考えると、「力」と「エネルギー」は別物

「力」は一瞬一瞬の力を指しますが、エネルギーは「どれだけの時間」or「どれだけの距離」だけ作用したかというあたりの概念が入ってきますね。

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力は一瞬、エネルギーは積算。

力は、その時その時の力で、エネルギーは力をかけた距離や時間で積算したもの。

マラソン42.195kmは、100m走の422倍も走ります。長時間一定のエネルギーを消費しながら走り、結果的に莫大なエネルギーを消費するわけだ。

2.力の物理的な意味

前項で「力は一瞬、エネルギーは積算」と言葉で説明しました。力とエネルギーの違いを理解するために、ここではまず物理的な定義を見ていきます。

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