仕事の原理・仕事率(5)

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<答え合わせ>


教科書p93 問40
質量 20kgの物体を、5.0m高い位置まで一定の速さで引き上げるのに、10秒かかった。引き上げる力がした仕事の仕事率は何Wか。ただし、重力加速度の大きさを 9.8m/sとする。


<解答>
質量 20kgの物体を一定の速さで引き上げるために必要な力の大きさは、

  =20×9.8 N

 =10秒間に、=(20×9.8×5.0)J の仕事をしたことになる。





問題集p62 プロセス3
100Wの仕事率で 1分間仕事をしたとき、その間にした仕事はいくらか。


<解答>





ポンプのする仕事<問題>
下の図のように、高さ 10mのビルの屋上に水を入れるタンクがあり、なめらかなパイプを通して、ポンプで池から水をくみ上げるようになっている。重力加速度の大きさを 9.8m/sとして、以下の問に答えよ。
(1) このポンプで 500kgの水をくみ上げるとき、ポンプのした仕事を求めよ。ただし、タンク自体の高さ、池の深さは無視してよい。
(2) (1)の問で、500kgの水をくみ上げるのに 1分40秒かかったとして、このポンプの仕事率を求めよ。




<解答>
(1) 500kgの水を高さ 10m持ち上げるのだから、ポンプのした仕事は、

  =500×9.8×10=49000=
4.9×10

(2) 1分40秒は 100秒だから、





  
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