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Physics
มัธยมปลาย
เคลียร์แล้ว
(1)の問題についてです。答えは以下の通りなのですが、「重力に逆らって」とあったので、私は答えにマイナスをつけたのですが、なぜプラスなのですか？？教えていただきたいです。
基本例題17 仕事率
広い貯水池の水面から 5.0mの高さのところへ、
水面からなめらかなパイプを通してポンプで水をく
み上げる。 くみ上げる水量は毎分30Lである。 水
1L (=1000cm²) の質量を1.0kg, 重力加速度の大き
さを 9.8m/s² として,次の各問に答えよ。
(1) ポンプを2分間動かしたとき, 重力に逆らっ
てした仕事を求めよ。
(2) 水をくみ上げる仕事の仕事率を求めよ。
5.0m
貯水池
◆基本問題 131, 132
ポンプ
指針 (1) 重力に逆らってした仕事が,
くみ上げられた水の重力による位置エネルギー
の増加分に相当する。
(2) 1s間あたりの 水の重力による位置エネル
ギーの増加分を求める。
解説
(1) ポンプは、1分間に30L (30kg)
の水をくみ上げており, 2分間では60kgをく
み上げる。 貯水池の水面を高さの基準とすると,
水の重力による位置エネルギーの増加分は,
「U=mgh」の公式から,
60×9.8×5.0=2.94×10°J
2.9×10'J
(2) 1分 (60s) 間に30kgの水をくみ上げるので,
1s間あたりの仕事, すなわち, 仕事率P 〔W〕 は ,
P=
W_30×9.8×5.0
60
t
=24.5W
25W
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