本格的にエネルギーの話に入る前にいったん寄り道。 仕事について学んだところで，力の話に戻ります。
とは言ってもここで新しい力が登場するわけではなく，これまでに学んだ力を「ある性質」に注目してグループ分けしてみましょう，というお話です。
物体を運んでみよう その１
下の図は，部屋を真上から見たものです。 図のA地点にある物体を，20Nの一定の力で引っ張り，B地点まで等速で移動させます。
今回考えたいのは，AからBへ運ぶとき，運ぶ経路によって動摩擦力がする仕事の量が変わるか，ということです。
では実際に求めてみましょう。
まず，①の経路では物体を壁沿いに運んでいるので，AからBまでの総移動距離は3.0m＋4.0m＝7.0m。 よって動摩擦力のする仕事は，20N × 7.0m ×（ー1）＝ ー140Jです。
なぜマイナスが付くんだっけ？と思った人は要復習 ↓
一方，②の経路は対角線上を運ぶので，移動距離は5.0m（対角線の長さは三平方の定理で求められますね！）。 よって動摩擦力のする仕事は，20N × 5.0m ×（ー1）＝ ー100Jです。
上の計算結果を見比べると，どの経路を通るかによって，動摩擦力のする仕事は変わるということが分かります。 この場合の動摩擦力は邪魔をする力なので，距離は短いほうが邪魔されずに済む，というのは当たり前ですが (^_^;)
物体を運んでみよう その２
次は，物体を高いところから低いところへ持っていくとき，重力がする仕事について考えます。
①の経路は，まず真下，次に真横に移動させています。 真下に下ろすとき，重力の大きさはmg ，距離はhなので，重力のする仕事は，力 × 距離でmghです。
真横に動かすとき，重力の向きと移動方向は垂直なので，重力のする仕事は０です。
よって，①の経路の全体の仕事は，mgh + 0＝mghとなります。
次に②の経路ですが，重力の向きと移動方向が同じ向きでも，逆向きでも，垂直でもないことに気をつけてください。
移動方向に対して力が斜めを向いている場合は，力を分解して移動方向の成分を求め，その成分と移動距離をかけ算して仕事を求めます。
もし力の分解のやり方を忘れていたらコチラの記事をどうぞ↓
さて，上の計算の結果を見てみると，なんと②の経路でも重力のする仕事はmghとなっています！
あれ？ どちらの経路で運んでも同じ仕事？
実は重力がする仕事というのは，物体をどの経路で運んでも常に一定であることが知られています。 上の例では2通りしか計算しませんでしたが，AからBまで，どんなに複雑な経路で運んだとしても，重力のする仕事は常にmghです！！
保存力とはなにか
以上の計算で何が分かったかというと，力には，「通る経路によって仕事の値が変わる力」と，「どの経路でも仕事の値が変わらない力」の2種類が存在するということ。
重力のように，どの経路を通っても仕事が変わらない力のことを「保存力」と呼びます。
「どの経路でも仕事が変わらない」というのは，言い換えると「出発点と到着点さえ分かれば，それだけで仕事が計算できる」ということです！！ これは便利！
（たとえば，重力のする仕事は2点間の高さの差hが分かれば計算できる。）
一方，動摩擦力のように，経路によって仕事が変わってしまう力は「非保存力」と呼ばれます。
保存力の性質は仕事を計算するにあたって非常に強力なので，どの力が保存力なのかは絶対に覚えておきましょう！
今回のまとめノート
時間に余裕がある人は，ぜひ問題演習にもチャレンジしてみてください！ より一層理解が深まります。
次回予告
次回は運動エネルギーのお話です！
