仕事率を求める問題なので、２パターンの解き方があります。
①\(P=\frac{W}{t}\) を利用
②\(P=Fv\) を利用
まず①の解き方で解いてみます。
一定の速さで持ち上げているので、力はつり合っている。つまり、持ち上げるためには重力と同じ大きさの力を加えればよいので、
\(mg=2.0×10^3×9.8\)
\(mg=19.6×10^3\)
この力を加えたまま、力の向きに\(3.0m\)持ち上げるので、
仕事＝力×距離
\(W=Fx\) より
\(W=19.6×10^3×3\)
\(W=58.8×10^3[J]\)
この仕事を\(4.0s\)で行うので、
仕事率＝仕事÷時間
\(P=\frac{W}{t}\)
\(P=\displaystyle\frac{58.8×10^3}{4.0}\)
\(P=14.7×10^3\)
\(P=1.47×10^4\)
\(P=1.5×10^4[W]\)
有効数字を取るための四捨五入は最後の１回だけです。計算過程で、そのたびに四捨五入をしていくとどんどん答えが変わっていってしまうので、あえてケタを残したまま計算を進めていって、最後の最後に四捨五入しましょう。
次に②の解き方で解いてみます。
一定の速さで持ち上げているので、力はつり合っている。つまり、持ち上げるためには重力と同じ大きさの力を加えればよいので、
\(mg=2.0×10^3×9.8\)
\(mg=19.6×10^3\)
一定の速さは、距離÷時間より
\(v=\displaystyle\frac{3.0}{4.0}\)
\(v=0.75[m/s]\)
よって仕事率は力×速さより
\(P=Fv\)
\(P=19.6×10^3×0.75\)
\(P=14.7×10^3\)
\(P=1.47×10^4\)
\(P=1.5×10^4[W]\)
