仕事率
対象等
高校生
目的
仕事率の定義を理解する
準備
タコイト、１(kg)のおもり２個（力学台車を使っています）、30(cm)の長さの太い棒（印刷機に使用する固い段ボールの筒を使用しています）、ストップウオッチ、巻き尺
実験場所
物理実験室
方法
① 一人が木の椅子の上に立ち、おもりをぶら下げた木の棒を持つ。
② 棒を持った状態で、棒から力学台車の結び目までの距離を、巻き尺で測る。
③ スタートの合図でこの棒を回し、おもりを出来るだけ早く巻き上げる。
④ スタートから上端まで巻き上げるまでにかかった時間をストップウオッチで測定する。
⑤ おもりを２個に増やし、同様の実験を全員が行う。
⑥ 必要な仕事Ｗ(Ｊ）は以下の式から求められる。
Ｗ＝ｍｇｈ＝（質量）×9.8×（巻き上げ距離）＝○○．○○・・＝○○．○(J)
(kg) (m/s2) (m) 四捨五入
⑦ さらに以上から、各人の仕事率Ｐ(W)を、以下の公式から求める。
(仕事) Ｗ(J) ○○．○
Ｐ(W)＝──────── ＝───── ＝ ○○．○ ÷ ｔ
(時間) ｔ(s) ｔ
＝ △△．△△・・ ＝ △△．△(W)
⑧ 各班員の仕事率の結果を比較し、分かったことを記入する。
注意点
・ 腕は肩の高さを維持することを生徒に約束させます
・ 女子の場合は力学台車２個を巻き取るのは難しいかもしれません
・ 巻き上げの時間を競争させると一生懸命やります
結果
人間の巻き取る仕事率は意外に小さいことがわかります
考察応用等
・ 馬力等と比較するのも面白いと思います