ForHosting KIT · 工学・建築

仕事計算機

Q: 仕事は負になれますか？

はい。 力が変位と逆向きの成分を持つとき（正の F・d で θ が 90°〜180°）、仕事は負で、力が物体からエネルギーを取り除きます。

10 Nの力で運動の向きに5 m押すと仕事は50 Jで、同じ力でも90°の向きなら仕事はゼロです。力・変位・角度を入力すると、符号付きの仕事がジュールで分かります。ブラウザで無料で使えます。

無料
ブラウザで動作
登録不要
データは端末の外に出ません

無料で実行 API仕様を見る

ご利用方法ウェブAPIメールTelegramアプリ近日

計算例

入力した場合

力: 10
変位: 5
角度: 0

結果

角度 rad: 0
cos θ: 1
仕事: 50
仕事の符号: positive

力学的仕事は、物体が変位するときに力がどれだけ寄与するかを測ります。一定の力と直線経路では、閉形式は W = F × d × cos θ で、θ は力ベクトルと変位ベクトルのなす角です。力がニュートン、変位がメートルなら仕事はジュール、すなわち力学的手段によるエネルギー移動の SI 単位で報告されます。学生はこの一行式を宿題チェックに使い、教員と自動採点は決定的オラクルを必要とし、実験技術者は毎回コサイン射影を再導出せず滑車・坂道・牽引を検証します。

力学的仕事の定義と計算方法

大きさ F の一定力ベクトルと大きさ d の直線変位から始めます。両方向のなす角 θ が、経路に沿って実際に仕事をする力の割合を決めます。変位に平行な力成分だけが寄与し、その成分は F cos θ、d を掛けると仕事 W = F d cos θ になります。

θ が 0 のとき力と経路は一直線で、正の F・d に対し仕事は最大かつ正です。θ が 90 度のとき力は運動に垂直で仕事はゼロであり、円経路の向心力が仕事をしない理由です。θ が 180 度のとき力は変位に逆らい仕事は負、つまり力が物体からエネルギーを取り除きます。

仕事の SI 単位はジュールで、1 ニュートンメートルに等しいです。本ページは意図的に一定力・直線経路の式に限定し、可変力の経路積分、仕事／時間としての仕事率、運動エネルギーは別の検索意図とランディングとします。

送信内容と返却内容

力は通常ニュートン、変位はメートル、角度は力と変位のなす度で 180 を超えてはいけません。教科書の定番は 10 N を 5 m、0 度で 50 J、同じ力と変位で 90 度なら 0 J、180 度なら −50 J です。

宿題や素早い妥当性確認には無料ブラウザフォームを使い、大量の解答キー・シミュレーション用フィクスチャ・採点オラクルが必要ならスクリプトから同一契約を呼び出してください。多段階実験では単位を一貫させ、力をキロニュートンで測ったなら呼び出し前にニュートンへ換算するか結果をスケールし、数値積が報告の SI 解釈と一致するようにしてください。

実務で仕事計算機が現れる場面

高校・大学入門の物理は力・変位・コサインのドリルを課し、自由物体図で正負の仕事を比較し、エネルギー保存の前に符号付きジュールを求めます。信頼できるオラクルは採点とデモを速めます。機械設計・製造スタッフは作用力・ストローク長・整列角をプレス・クランプ・アクチュエータのデューティ見積もりに変換し、毎回射影を再導出しません。

スポーツ科学と生体力学は坂道・ソリの重力や抵抗に対する仕事を力・経路長・傾斜角から見積もります。仕事と時間からの仕事率、質量と速さからの運動エネルギー、位置エネルギー変化、経路に沿った可変力の数値積分が必要なら、この仕事計算機ページを過負荷にせず別の意図・ランディングとして扱ってください。

活用例

宿題・実験の解答キー

力・変位・角度から符号付き仕事 W=Fd cos θ を計算し、学生と自動採点がジュールで同じ閉形式の正解を共有できるようにします。

坂道と牽引の仕事見積もり

作用力・経路長・整列角をジュールに変換し、坂道・滑車・牽引で手動コサインの誤りを避けます。

アクチュエータとストロークのデューティ確認

力・変位・力経路角から直線ストローク沿いの力学的仕事を、フルダイナミクス前に見積もります。

よくある質問

この仕事計算機はどの式を使いますか？

力学的仕事 W = F × d × cos(θ)。F は力、d は変位、θ は両者のなす角（度）。力がニュートンで変位がメートルなら結果はジュール (J) です。

角度が 180 度を超えるとどうなりますか？

力と変位のなす角は最大 180° です。それより大きい値は単位ミスであることが多く、折り返さず拒否します。

仕事は負になれますか？

はい。力が変位と逆向きの成分を持つとき（正の F・d で θ が 90°〜180°）、仕事は負で、力が物体からエネルギーを取り除きます。

運動に垂直な力が仕事をしないのはなぜですか？

仕事に寄与するのは変位に平行な力の成分だけで、90°ではその成分がゼロになるからです。円運動の向心力が仕事をしないのも同じ理由です。

途中で変わる力にも使えますか？

使えません。このツールは一定の力と直線の経路に限った計算です。経路に沿って力が変わる場合は、別の計算が必要になります。

開発者向け — APIアクセス

このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。

エンドポイント

POSThttps://api.kit.forhosting.com/mech/work-done

Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。

お使いのスタックから呼び出す

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/mech/work-done \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"force":10,"displacement":5,"angle":0}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/mech/work-done", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "force": 10,
    "displacement": 5,
    "angle": 0
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/mech/work-done",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "force": 10,
    "displacement": 5,
    "angle": 0
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/mech/work-done", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"force":10,"displacement":5,"angle":0}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"force":10,"displacement":5,"angle":0}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/mech/work-done", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)

リクエスト例

{
  "force": 10,
  "displacement": 5,
  "angle": 0
}

レスポンス例

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "mech.work_done",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。

料金

1リクエストあたり$0.002

単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。

エラー

HTTP	コード	意味
`401`	`unauthorized`	APIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。
`402`	`insufficient_balance`	残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。
`404`	`unknown_type`	指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。
`429`	`rate_limited`	リクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。

技術的な注記

本計算機は力・変位・度単位の角度を受け取り、コサインと中間フィールド付きの符号付き仕事（ジュール）を返し、180 度超の角度と非有限入力を拒否して悪いデータが静かな NaN にならないようにします。無料ブラウザツールと有料 API は同一の純粋同型関数を共有し、教室デモと自動化パイプラインが同じ数値で食い違うことはありません。

力学的仕事の定義と計算方法

パイプライン全体は決定的で、乱数シード・壁時計・ネットワーク呼び出し・モデルドリフトがなく、同一入力は常に同一 JSON を生成します。三フィールドは有限数でなければならず、NaN と Infinity は無効入力で拒否され、クライアントは推測ではなく単位と型を直せます。

送信内容と返却内容

force・displacement・angle の三必須有限数を送ってください。欠落フィールド、非数値文字列、NaN、Infinity、180 超の角度は invalid_input で失敗し課金されません。成功時は洗浄済み force・displacement・angle、コサインに使ったラジアン値 angle_rad、その角のコサイン cos_theta、主 SI 積 F×d×cosθ の work（ジュール）、work_sign の positive / negative / zero、N・m・degrees・J を名指す units ヒント、method に work_force_times_displacement_times_cos_theta、表示用の短い formula 文字列を返します。成功 API の料金は公開ベース $0.002／件で、検証失敗は前払い残高を消費しません。

実務で仕事計算機が現れる場面

ロボティクスと制御の実験室はペイロード力とエンコーダ変位から直線レール沿いの仕事を、フル多体ダイナミクス前の一次フィルタとして報告します。本機能は純粋な parse エンジンのため API 料金は成功件あたり公開ベース $0.002、検証失敗は残高を消費しません。

技術的な質問

力または変位がゼロなら？

仕事はゼロです。ゼロ力もゼロ変位も有効な物理エッジケースで、全フィールドが有限数なら受け付けます。

費用はいくらですか？

ブラウザツールは無料でローカル実行です。API は成功件あたり $0.002 の前払い KIT 残高を使い、無効入力は課金されません。

KITの完全なドキュメントを見る →

仕事計算機

無料で実行

計算例

力学的仕事の定義と計算方法

送信内容と返却内容

実務で仕事計算機が現れる場面

活用例

宿題・実験の解答キー

坂道と牽引の仕事見積もり

アクチュエータとストロークのデューティ確認

よくある質問

関連ツール

開発者向け — APIアクセス

エンドポイント

お使いのスタックから呼び出す

リクエスト例

レスポンス例

料金

エラー

技術的な注記

力学的仕事の定義と計算方法

送信内容と返却内容

実務で仕事計算機が現れる場面

技術的な質問

ありがとう