No.2ベストアンサー
- 回答日時:
物理でいう「仕事」とは、「かけた力」で「どれだけの距離を動かしたか」で決まります。
仕事 = 力の大きさ × 動かした距離
です。
(1 N の力で 1 m 動かしたときの仕事が 1 J)
仕事率とは、この仕事を、1秒間にどれだけするか、という量です。
「1秒あたりにする仕事」です。
物体は「一定の速さ 2.0 m/s」なので、「1秒間に 2.0 m」動いています。
つまり、1秒間に
1.0 × 10 N
の力で
2.0 m
動かしているので、1秒間にする仕事は
1.0 × 10 [N] × 2.0 [m] = 2.0 × 10 [J]
これが「1秒間にした仕事」なので、仕事率は
2.0 × 10 [J] ÷ 1 [s] = 2.0 × 10 [J/s]
です。
この仕事率で 4.0 × 10 s 間(40秒間)仕事をすれば、仕事の総量は
2.0 × 10 [J/s] × 4.0 × 10 [s] = 8.0 × 10^2 [J]
後半は、違った考え方をすれば、
一定の速さ 2.0 m/s で 4.0 × 10 s 間動かし続けた
ということなので、動かした距離は
2.0 [m/s] × 4.0 × 10 [s] = 8.0 × 10 [m]
です。
一定の力 1.0 × 10 N でこれだけの距離を動かしたので、その仕事は
1.0 × 10 [N] × 8.0 × 10 [m] = 8.0 × 10^2 [J]
となって、同じ結果が得られます。
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