問 題
質量 2.0 kg の小物体を、一定の速さで 5.0 秒かけて 4.0 m だけ持ち上げるのに必要な動力はおよそいくらか。ただし、重力加速度の大きさを 10 m/s2 とする。
1．16 W
2．25 W
3．80 W
4．1.0 × 102 W
5．4.0 × 102 W
正解 (1)
解 説
質量と移動距離があるので、仕事を思い出します。仕事は力 × 距離です。そして、仕事率は 1 秒あたりの仕事です。仕事率の単位が W です。「必要な動力」というのは、選択肢の単位にも注目すれば「必要な仕事率」でよいと考えられます。
質量 2.0 kg なので、20 N 下向きの重力がかかっています。この力に逆らって 4.0 m 持ち上げれば 20 × 4.0 = 80 N・m の仕事です。5.0 秒かかっているので、仕事率は 80 ÷ 5.0 = 16 W です。
以上より、正解は 1 です。
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