質量300kgの物体を10m引き上げる仕事を、クレーンが50秒間で行ったときの仕事率を求める問題です。仕事率の単位はW(ワット)で求めます。

応用数学仕事率力学物理
2025/5/9

1. 問題の内容

質量300kgの物体を10m引き上げる仕事を、クレーンが50秒間で行ったときの仕事率を求める問題です。仕事率の単位はW(ワット)で求めます。

2. 解き方の手順

まず、物体を持ち上げるために必要な仕事 WW を計算します。仕事は、物体の重力に逆らって持ち上げる力と、持ち上げる距離の積で求められます。
重力 FF は、質量 mm と重力加速度 gg の積で表されます (g9.8m/s2g \approx 9.8 m/s^2 ですが、ここでは簡単のため g=10m/s2g = 10 m/s^2 とします)。
したがって、F=m×g=300kg×10m/s2=3000NF = m \times g = 300 kg \times 10 m/s^2 = 3000 N となります。
仕事 WW は、W=F×d=3000N×10m=30000JW = F \times d = 3000 N \times 10 m = 30000 J となります。
次に、仕事率 PP を計算します。仕事率は、仕事 WW を時間 tt で割ったものです。
P=Wt=30000J50s=600WP = \frac{W}{t} = \frac{30000 J}{50 s} = 600 W

3. 最終的な答え

600 W

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