- 中学3年生
- 前期期末テスト
運動と仕事
運動では、速さを求めるため、距離と時間を把握することが求められます。単位を正しく使いこなすことが必要です。練習量を確保しましょう。
言葉の意味を、正しく理解しておきましょう。
振り子
おもりを吊るしたものが、ある高さから自然に落下し、規則的に左右に触れるもの。はじめに離したおもりの高さ以上にが上がらず、糸の長さが短いほど周期も短くなる。
位置エネルギー
ものが高さを得た時に、落下によって発するエネルギーのこと。ものの重さと高さに関係する。
運動エネルギー
ものが動くことによって、発するエネルギーのこと。ものの重さと速さに関係する。
力学的エネルギー保存の法則
あらゆる落下を伴う運動では、位置エネルギーと運動エネルギーの和は常に一定である法則。
次の問いに答えなさい。
振り子のおもりを上へ上げてから手を離す。おもりが移動する間、位置エネルギーはどう変化するか。
一番下までは減少し、その後増加する 振り子のおもりが持つ位置エネルギーは基準面からの高さで決まる
おもりを振る途中でおもりの糸を切ると、切った後のおもりの高さはどのように変化するか。
はじめと同じ高さまで上がる 位置エネルギーと運動エネルギーは保存される
振り子のおもりのように、位置エネルギーの大きさと運動エネルギーの大きさの和が一定になることを何というか。
力学的エネルギー保存の法則
仕事の捉え方
ものを運ぶことによって、運ぶための労力を数値化したものです。考え方を正しく把握しましょう。
仕事量
質量〔N〕×距離〔m〕=仕事量〔J〕で求める大きさのこと。
仕事率
仕事量〔J〕÷時間〔秒〕=仕事率〔W〕で求める大きさのこと。
次の問いに答えなさい。
30㎏の荷物を2m持ち上げる仕事量はどれだけか。
300N×2m=600J
上の動作を、最も力の大きさが小さくすむ方法を次の中から1つ選びなさい。
ア:手で持ち上げる イ:定滑車を使う ウ:動滑車を使う
ウ 動滑車を用いて物を持ち上げると、半分の力で持ち上げられる
この仕事を40秒かけて行った場合、仕事率はどうなるか。
600J÷40秒=15W