写真3枚目の私の解き方は何が違いますか？ 教えてください。

56 仕事率 4.9kW のポンプで水を15mの高さまでくみ上げる。 1.0時間の間にくみ X上げることのできる水の体積は何m' か。 ただし水の密度を1.0×10 kg/m²、重力加速 度の大きさを 9.8m/s' とする。

解答を見てもよくわからないので、教えてください。

5-5 仕事率の次元を、質量[M]、 長さ [L]、 時間 [T] を組み合わせて表せ。 X

高校物理です。 類題の解き方を誰か教えてください。

10 例題② 導体棒の運動 (発電機の原理) 鉛直上向きで磁束密度B[T] の一様 磁界中に, 間隔 [m] で水平に置か れた直線状の平行な2本の導線と、 抵抗値 R[Ω]の抵抗をつなぎ,軽い導 体棒ab を置く。 導体棒には軽くて伸 a B M 支える。静かに手をはなすと, おもりは下降し始め、しばらくして おもりと びない糸を張り, 滑車を通して他端に質量M[kg]のおもりをつり下げ、手で 導体棒は一定の速さになった。 重力加速度の大きさをg[m/s] として、次の問 問いに答えよ。 ただし, 導体棒の質量や抵抗, 導体棒と導線との間の摩擦力,回 路を流れる電流がつくる磁界は無視できるものとする。 (1)回路を流れる電流の強さ I[A]を B, l,M,g を用いて表せ。 一定の速さ” [m/s] を B, l, R, M, g を用いて表せ。 (3)重方の仕事率 P〔W〕を B, l, R, M, g を用いて表せ。 指針 (1) 等速度運動をしているおもりと導体棒にはたらく力はつり合っている。 (2)に生じる起電力を”を用いて表し, キルヒホッフの法則を用いる。 #4 (1) 導体棒には,糸の張力 T[N] と電流が磁界から受ける力 IBI [N], おも りには糸の張力T [N] と重力 Mg 〔N〕 がはたらいている。おもりと導体棒は等速度 運動をしているので,それぞれにはたらく力はつり合っている。よって, T-Mg=0 ・① T-IBl=0 ......2 式①,②より,IBl=Mg よって, I= ・[A] Mg Bl (2)導体棒 ab には,a から bに向かう向きの誘導起電力 V=uBl[V] が発生する。 キルヒホッフの第2法則より、 p.302式(3) p.261式 (12) vBl=RI よって,v= RI RMg [m/s] Bl B²12 (3)力の仕事率 P〔W〕 は, 力と速さの積で表される。 すなわち, M'g'R P=MgXv= (W) B²12 類題2 図のように、例題② の装置に, 内 部抵抗の無視できる起電力E [V] の電池とス イッチSを付け加えて, おもりを手で支えて おく。 スイッチSを閉じて静かに手をはなす と、おもりは上昇し始め、 しばらくするとお もりと導体棒は一定の速さになった。 R ET (1)回路を流れる電流の強さ [A] を B, l,M,g を用いて表せ。 (2)一定の速さ [m/s] を B, l, E, R, M, g を用いて表せ。 B a M

問62の（2）（3） 問63の（1）　は なぜ2乗が答えなんですか 例えば、問62の（2）は980Jじゃダメなんですか

62 仕事の原理数 p.72 水平面と30°の角をなすなめらかな斜面 にそって質量20kgの物体をゆっくり引き 上げる。 重力加速度の大きさを 9.8m/s² とする。 130° (1) 引き上げるために必要な力の大きさ F][N] を求めよ。 (2) 斜面にそって10m引き上げるのに必要な仕事 W [J] を求めよ。 (3) この物体を、 同じ高さまで斜面を利用せず鉛直上方に引き上げ るのに必要な仕事 W2 [J] を求めよ。 (1) 物体を引き上げる力は重力の斜面にそった成分とつりあってい る。 直角三角形の辺の長さの比より F (20×9.8)=1:2 2F =196 よってF,=98N (2) 斜面にそった力は 98N なので, 「W=Fx」 より ☆ W,=98×10=9.8×10°J 162 (1) 98 N (2) 9.8×10°J (3) 9.8×10°J 斜面を使って物体を引き上げる と力は小さくてすむが, 引き上 げる距離が長くなり、 鉛直上方 に引き上げる仕事と等しくなる。 860 F 30° 30° 30° 20×9.8N (3) 斜面にそって10m 引き上げたときの高さは、直角三角形の 辺の長さの比より (2) 10m h① h: 10=1:2 30V よってh=5.0m 物体を鉛直上方に引き上げるために必要な力は重力とつり あっているので20×9.8N となる。 「W=Fx」 より W=Fzh=(20×9.8)×5.0=9.8×10°J 63 仕事率 数 p.73 63 次の各々の場合の仕事率 P[W] を求めよ。 (1) 40W (1) 質量 25kgのトランクを水平方向に20N の力で引いて, 力の向 きに10m 動かすのに 5.0秒かかった。 (2) 1.8×10'W (2) 揚水ポンプを使って, 高さ9.0mのタンクに水 6.0×10kgをく・・ み上げるのに 49 分かかった。 重力加速度の大きさを 9.8m/s^ とする。 仕事率は1秒当たりの仕事の量 なので、 時間の単位を秒になお して計算する。 (1) トランクの質量は仕事に関係しないので、 仕事率の式 [P= = -」 より W Fx t t 20×10 P= -=40W 5.0 (2)49分は49×60秒となる。 仕事率の式 [P= =」より P= (6.0×10)×9.8×9.0 49×60 =1.8×10W 第3章 仕事と力学的エネルギー 41

高一物理基礎の熱とエネルギーの分野です。 解答をみたのですが、どうしてもどうしてこうなるのかが分かりません。テストが迫ってきているので、どなたか教えて頂けると嬉しいです。

例題31 90. 熱効率 ある船の主機関は,重油を燃料とする最大仕事率 2520kW のディーゼル機関である。この船 を全速力で1時間運航するには,何kgの重油が必要か。ただし,重油 1kg の発熱量は 4.2×107J,熱効率は 40% とする。 大脈 (1) 例題 31

この問題って反時計回りに回ると上向きの磁場が増えるので、下向きの磁場を作り出そうとしないのですか？

用いて表せ。 た。 位置エネルギー E, を、それぞれ計算し、両者が等しくなることを示せ。 [21 新潟大] しているジュール熱P, と, コイルが単位時間当たりに失 130. 〈回転する導体棒に生じる誘導起電力〉 次の文中の空欄 ア~オに当てはまる式を書け。 また, 空欄 ac には当ては まる向きを図1の①~⑥の矢印の中から選べ。 図2には適切なグラフの概形をかけ。 図1のように、 鉛直上向きの磁束密度の大きさ B[T〕 の一様な磁場中に, 導線でできた点を中心とする半径 am〕 の円形コイルが水平に置かれている。 円形コイル の上には長さαの細い導体棒の一端Pがのせられ,導体 棒の他端は,点の位置で,磁場に平行な回転軸に取り つけられている。 導体棒 OP は点Oを中心として,端P が常に円形コイルと接触しながら, 水平面内でなめらか に回転することができ, そのときの導体棒と円形コイル の間の摩擦はないものとする。 回転軸も導体であり,回 転軸と円形コイルの間に抵抗値 R [Ω] の抵抗Rとスイ ッチSを接続している。 BL 0 ⑥ 円形のコイル 電場の強さ 回転軸 B 抵抗 R 図 1 スイッチS (N/C) 0 a 点 0からの距離(m) 図2 スイッチSを開いて,導体棒を点を中心として鉛直 上方から見て反時計回りに,一定の角速度 rad/s] で 回転させる。このとき導体棒OPの中点Qに位置する 導体棒中の電気量 -e [C] の電子が磁場から受ける力の 大きさは ア 〔N〕 で,その向きは図1の矢印 の向きである。この力は,導体棒中に生じる電場から電子が受ける力とつりあう。導体棒中 に生じる電場の強さは点0からの距離によって異なる。図 2 に OP 間の各点における電場 の強さのグラフを、横軸に点0からの距離をとり,縦軸を適切に定めてかけ。 a 次に,スイッチSを閉じて, 導体棒を点を中心として鉛直上方から見て反時計回りに、 一定の角速度で回転させる。 導体棒が磁場を横切ることにより OP 間に起電力が生じる。 この起電力の大きさはイ 〔V〕 で, 導体棒を流れる電流の向きは図1の矢印b の向 きである。このとき, 抵抗Rで消費される電力はウ 〔W〕 である。 導体棒に電流が流れ ることにより導体棒全体が磁場から受ける力は,大きさが エ [N] で、図1の矢印 [ [c の向きである。 磁場から受けるこの力のすべてが導体棒の中点Qにはたらくと考え ると,導体棒を一定の角速度で回転させるために必要な仕事率はオ 〔W〕 である。 C 〔15 同志社大〕 (図)

物理　熱機関 (3)の問題が分かりません。 用語やアルファベットの意味から分からないので一から説明して頂けると嬉しいです。

基本例題 26 熱機関 重油を燃料とする仕事率 50kW の熱機関がある。 この熱機関は, 重油を1.0kg | 燃焼させると, 外部に 1.2×10'Jの仕事をする。ただし, 重油を燃焼させると, 1.0 gあたり 4.0×10^ J の発熱量があるものとする。 (1) 熱機関の熱効率はいくらか。 (2)この熱機関が1時間にする仕事はいくらか。 (3)この熱機関が1時間はたらくとき,仕事に変えられずに外部に捨てられる熱量 はいくらか。 解答 (1) 重油1.0kg (=1.0×103g) を燃焼させたときの発熱量は, (4.0×10^)×(1.0×10°)=4.0×107J 熱効率eは,e= 外部にする仕事 吸収する熱量 1.2×107 から,e= -=0.30 4.0×107 0.30(30%) (2)50kW=50×10°J/s, 1h=3600sより, 熱機関が1時間にする仕事 W' [J] は, W = Pt から, W'=(50×103) x3600=1.8×10°J 1.8×10°J (3) 熱機関が1時間はたらくときに使用する重油の, 燃焼時の発熱量を Q1 〔J] とすると, W' Q e= から,Q=- W' 1.8×10° = -=6.0×10°J e 0.30 したがって,仕事に変えられずに外部に捨てられる熱量 Q2 〔J] は, Qz=Q-W'=6.0×10°-1.8×10°=4.2×10°J 4.2×10°J

(１)と（2)教えてください🙏

• 1 仕事 仕事率 (Op.96~101) 水平なあらい床の上で,質量 2.5kgの物体を軽いロープで引く。物体は常に一定の 速さ 0.50m/s で水平に移動しているとする。 また, 物体と床との間の動摩擦係数 を 0.40, 重力加速度の大きさを 9.8m/s2 とする。 (1) ロープを引く力がする仕事の仕事率 P,〔W〕を求めよ。 ロープを水平に引く場合, また, 20秒間でロープを引く力のする仕事 W[J] を求めよ。 (2) ロープを水平に対して45° だけ上向きに引く場合, ロープを引く力がする仕事 の仕事率 P2 [W] を求めよ。

ここってなんで黄色いラインのところに注目するんですか?-15~0℃のところじゃだめなんですか?

(練習 1)電力(仕事率) が 600[W] のヒーターを内蔵した容器に、 氷 200[g] 入れると氷と容器全体の温度 がー15 [℃] となった。 スイッチを入れ加熱したところ全体の温度は図のように変化した。 容器の熱は外に 逃げないとし、水の比熱を 4.2[J/gK] とする。 (1) 氷の融解熱 [J/g]を求めよ。 (2) 容器の熱容量 [J/K] を求めよ。 (3) 氷の比熱 [J/gK] を求めよ。 温度 [℃] 50 0 <解説> -15 時間 [s] 仕事[J] = 仕事率 [W] × 時間[s] である 12124 199 (1) 0℃の氷が0℃の水になるのは、12秒~124秒 (112秒間) なので、 600 [W] × 112 [s] = C1 [J/g] × 200 [g] よって C1 = 336 [J/g] (2) 水の温度変化 (124秒~199秒 (75秒間)) に着目すると 600 [W] x 75 [s] = C2 [J/K] ×50 + 4.2 [J/gK] × 200 [g] ×50 [K] 氷の温度変化 (0秒~12秒)に着目すると、 容器の温度変化も考慮して 600 [W] × 12 [s] = 60 [J/K] ×15 + C3 [J/gK] × 200 [g] × 15 [K] よってC2=60 [J/K] よってC3=2.1 [J/gK]

仕事の問題の(1)なのですが、解答を見ても答えしか載っておらず解き方がわかりません。分かりやすく解説して欲しいです🙇🏻‍♀️💦

• 1 仕事 仕事率 (Op.96~101) 水平なあらい床の上で,質量 2.5kgの物体を軽いロープで引く。 物体は常に一定の 速さ 0.50m/sで水平に移動しているとする。 また、物体と床との間の動摩擦係数 を 0.40, 重力加速度の大きさを 9.8m/s2 とする。 (1) ロープを水平に引く場合, ロープを引く力がする仕事の仕事率 Pi [W] を求めよ。 また, 20秒間でロープを引く力のする仕事 W[J] を求めよ。 (2) ロープを水平に対して45° だけ上向きに引く場合, ロープを引く力がする仕事 の仕事率 P2 [W] を求めよ。