仕事率とは?公式と誰でもすぐに分かる求め方!

物理 2016.4.15

今回は仕事率について学習しましょう。

扱うのは仕事率の求め方・公式・単位です。

仕事率の求め方や公式については難しくありません。1つ1つ学習していきましょう!

特に、仕事率の単位については忘れてしまう人が多いです。なので、今回の学習でしっかり覚えましょう!

また、最後には仕事率の学習を復習するのに最適な練習問題もご用意しました!ぜひ最後までお読みください。

 

1.仕事とは?(知っている人は飛ばして大丈夫です)

仕事率の求め方・公式・単位を学習する前に、仕事とは何なのかを理解する必要があります。なので、まずは仕事とは何かを解説します。

難しいことは1つもありません!ご安心を!

仕事とは

上図のように、物体に一定の力F[N]を加えながら、力の向きにs[m]動かしたとき、力は物体にFsの仕事をしたといいます。

力のした仕事W[J]は、

W[J]=Fs

です。仕事Wの単位はJ(ジュール)です。

 

2.仕事率の求め方と公式

同じ仕事をするのでも、短時間にすれば能率がよくなります(当たり前ですが…。)この能率を表すのが仕事率です。

仕事率は1秒あたりにする仕事の量です。

W[J]の仕事をするのにt[s]かかる時、仕事率P[W]は次のようになります。

仕事率の公式

P = 仕事率公式

W[J]の仕事をするのにt[s]かかる時の仕事率P[W]

難しいことはほとんどないでしょう。ただ、ここで注意してほしいのが、仕事率Pの単位です。

 

3.仕事率の単位

仕事率の単位はみなさんよく忘れがちになっているので、必ず覚えましょう!

上記の公式より、仕事率の単位は、

P=W[J] / t[s] より[J/s]となりますが、1[J/s]を、1ワット(記号W)と呼びます。

また、1000Wを、1キロワット(記号kW)といいます。

事率の単位

・仕事率の単位はW(ワット)!!

・1000W = 1kW(キロワット)

 

4.仕事率の練習問題

最後に、仕事率に関する練習問題を1つご紹介します。

この1問で今回学習した仕事率に関してしっかり復習することができる問題です。

ぜひ解いてみてください!
質量60kgの人が1階から2階まで10mの高さの階段を20秒かけて登った。この間に人が重力に抗した仕事の仕事率を求めよ。ただし、重力加速度は9.8[m/s2]とする。

【解答&解説】

この人が重力に抗した仕事W[J]はmghです。

※仕事W[J]=F[N]・s[m]でしたね。

よって仕事は、

W

=mgh

=60・9.8・10[J]

仕事率の公式はP=W/tでした。

なので求める仕事率は、

P

=W / t

=60・9.8・10 / 20

=294[W]・・・(答)

いかがでしたか??

仕事率自体はそんなに難しくはなかったと思います。注意すべきことは仕事率の単位くらいです。ぜひわすれないようにしてください!


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この記事の執筆者

ニックネーム:やっすん

早稲田大学商学部4年
大阪府出身
好きなこと:カラオケ、テニス
得意科目:数学
最近ハマっていること:炎天下のランニング

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