なぜ十分時間が経過したら力がつり合うと分かるのですか？

金属棒を間隔 L [m] で平行に並べて レールをつくり、水平面に対して傾斜角0 で設置した。 レールの下端a, b は抵抗値 R[Ω] の抵抗でつないである。 一様な磁束 [密度B [T] の磁場を鉛直下向きにかけた状 態で,質量m[kg] の金属棒をレールの上 a R b B. 水平面 に水平に静かに置いた。 棒とレールとの摩擦と電気抵抗とは無視でき 棒はレールに対して常に直交しているものとする。 重力加速度をg [m/s] とする。 (1) 棒が滑り下りるとき,抵抗に流れる電流の向きは,図中の a b と b→a のどちらか。 (2)棒が速さ [m/s] で動いているとき,抵抗に流れる電流の大きさを 求めよ。 (3) 十分に時間が経過した後の棒の速さを求めよ。 このとき、棒はレー ル上にあるものとする。 (4)(3)の状態のとき,抵抗で単位時間あたり発生する熱エネルギーQ と重力が棒にする仕事率Pとの比を求めよ。

（1）の問題を1からわかりやすく教えてください 式をどのように立てるのか詳しく教えていただきたいです お願いします

基本例題21 熱機関の熱効率 基本問題 174, 175 仕事率 70kW,熱効率30%のディーゼル機関がある。この熱機関は,重油を燃料とし て仕事をする。1.0kg あたりの重油の発熱量を4.2×107Jとして,次の各問に答えよ。 (1)ディーゼル機関が1時間にする仕事はいくらか。 (2)仕事を1時間したとき、仕事に変わることなく外部に捨てられた熱量はいくらか。 (3) 仕事を1時間したとき, 消費された重油は何kg か。 指針 (1) 仕事率は, 1s間あたりの仕事 である。 すなわち, 70kW=70×103W の仕事率 では, 1s間に 70×10°Jの仕事をしている。 (2) 熱効率が30%なので、 重油の発熱量のうち, 30%が仕事に変わっている。 3) 1時間の重油の発熱量からその質量を求め る。 ■解説 (1) 1時間は60×60=3600sであ る。 求める仕事 W'[J] は, W' =70×10°×3600 = 2.52 × 10° J 2.5×10J 2) 重油の1時間あたりの発熱量を Q [J] とす ると、 熱効率の式 Te= W' -」 から, (1) で求め Q₁ た値を用いて, 0.30= 2.52×10° Q₁ Q=8.4 × 10°J 外部に捨てられた熱量を Q2[J] とすると, W'=QQ2 の関係から、 Q2=QW'=8.4×10 -2.52×108 =5.88×10°J 5.9×10°J (3) 1時間に消費される重油の質量を m[kg] すると, 1時間の発熱量 Q, [J] は,次のよう 表される。 Q=m×4.2×107 したがって,(2)のQの値を代入すると, 8.4×108 Q1 m=. = =20kg 4.2×107 4.2×107 6. 熱とエネルギー

電力量は仕事なのに時間tを使う理由が分かりません。また電圧と電流の積VIは何を表すのですか？

復習 量・電力 ジュール熱 ニクロム線のような抵抗のある導体に電流が流れると,熱が発生する。 抵抗 R[Q]に電圧 V [V] を加え, 電流I [A] をt [s] 間流したとき, 抵抗で発生する熱量Q [J] は,次式で表される。 Q[J〕…ジュール熱 Jar ジュール熱 V [V〕･･･電圧 Q=Vit=Rlt= t V2 I[A] ・電流 ... (39) R R[Ω]…抵抗 t[s] ･･･時間 5 Joule's law Joule heat この関係をジュールの法則といい, このとき発生する熱をジュール熱という ●電力量と電力抵抗で発生するジュール熱は,抵抗に流れた電流がする仕事に等しい。 この電流がする仕事を電力量という。 また, 電流が単位時間にする仕事, すなわち, 仕 electric energy 事率を電力という。電力の単位には,仕事率と同じワット (記号W)が用いられる。 watt 10 electric power 電力量を W[J], 電力をP〔W〕 とすると, 式 (39) を用いて, それぞれ次式で表される。 電力量と電力 W[J]… 電力量 の V2 電力量 W = Vit=Rlt= P〔W〕･･･電力 t ･ (40) R V〔V〕･･･電圧 W 電力 P= =VI=RI2: V2 = t ...(41) R I R[Ω]...抵抗 t[s] ... 時間 [A] ・・・電流

⑶が分かりません😭 解説読んでも分からないので詳しく教えてください🙇‍♀️🙇‍♀️

1 仕事 P 図 1, 図2のように, 1.5kg の 物体を80cm引き上げた。 このと き ひもを引く速さは図1、図2 ともに等しかった。 図3は,図1 の場合の物体が上昇した距離と時 間の関係をグラフに表したもので ある。 100gの物体にはたらく重 力の大きさを1Nとし, 滑車の質 量や摩擦力は考えないものとする。 図 1 定滑車 図 2 ひも ひも 定滑車 動滑車 (1) 図1における ① 仕事 ②仕事率を単位を図3 つけて答えなさい。 100 (2) 図2において, ひもを引く力の大きさは 何Nか。 上昇した距離 80 60 40 20 (3) 図2において, 物体が上昇した距離と時 0 10 4 8 12 16 20 間の関係を、解答欄にグラフで表しなさい。 時間 [s] (4) 図2において、動滑車の質量が200g, 定滑車の質量が600gとし たとき,ひもを引く力の大きさは何Nか。

(4)仕事率って単位時間あたりの仕事だと思ってF/⊿tにしたんですけど、解説の動画ではF×速度でした。 どうしてですか？(;;)教えて欲しいです🙇🏻‍♀️

図のように磁束密度B [T] の一様な磁場中に, 長さの導線 PQ が, 2本の平行な導線 RR, SS に垂直に,その両端を接して置かれている。 RS 間には抵抗値rの抵抗がつながれ ており,閉回路を作る面 PQRSは磁場に垂直であるとする。 また, すべての導線および接触 点の電気抵抗は無視してよい。 B A R₁ R S P S₁ 磁束密度の大きさをBにして十分時間が経過した後, 導線 PQ を一定の速さひ で RR1, SS」 に沿って右方へ動かすとする。このとき, (1)閉回路 PQRSP に誘導される起電力の大きさを求めよ。 (2) 閉回路 PQRSP に流れる電流の大きさを求めよ。 (3)抵抗から発生する, 単位時間当たりのジュール熱を求めよ。 (4) 導線 PQ が磁場から受ける力の大きさ, 外力のする仕事率を求めよ。

理科 仕事 (２)の②がわからないです。 2m引いたと書いてあるので、2倍してしてしまいました。 どうしてこうなるか教えて欲しいです🙇🏻‍♀️ ③の距離と違う理由も知りたいです。

(2) 図3のように, 動滑車に5kgの物体をつけ、ひものA点を20 秒かけて2m引いて物体を引き上げた。 100gの物体に働く重力 を1Nとし, ひもと滑車の摩擦と質量は考えないものとする。 ① ひものA点を引いた力は何N以上か。 ② 物体は床から何mの高さまで引き上げられたか。 ③ 物体がされた仕事は何か。 ④ 物体がされた仕事率は何Wか。 図3 天井 A 動滑車 物体5kg

(1)の問題が分かりません。なぜ、最初に2000kgの水を3.0m持ち上げる仕事を求めなければいけないのですか？なぜその次にポンプの仕事率で答えが出るのですか？後なぜ、✖️60をしているのですか？ 基礎的な事ですみません。本当に分からないです。

公式 9 仕事率 W P= t (=Fv) 例題3 仕事率 以下の問いに答えよ。 (1)ポンプを使って20000kgの水を3.0mの高さにある水槽にくみ上げるのに10分間かかった。この ポンプの仕事率は何Wか。 (2)12Nの力を加え続けて,一定の速さ5.0m/sで運動をしている物体がある。12Nの力の仕事率は何 Wか。 【解法】 (1) 20000kgの水を3.0m持ち上げる仕事 W [J] は, ③32 W=20000x ( 18 ) ×3.0= (588000)[J] この仕事をするのに10分かかったのであるから, ポンプの仕事率P [W] は, (588000 34 P= = 10×60 (2) P=Fvより, =(Ⓒ980) [W P=12×5.0=60) [W] 〔W〕

（3）棒が斜面上向きに動くことはないですか？

出題パターン 磁束を切る導体棒 鉛直上向きに、磁束密度B(Wb/m²= N/(A・m)) の一様な磁界がある。 磁界と (rad) の角をなす斜面上に、2本の長い 直線導体 aa bb' が平行に間隔 [m)だ け離れて置かれている。 長さ(m) 質量 (kg)、抵抗値R (Ω)の金属棒の両端X, So Yが、それぞれ導体 aa, bb'に接し、導体と常に直角を保ちながら、なめ らかに動くものとする。また、導体の上端部a. bにはスイッチ S. Sa 抵抗値'(Q)の抵抗がつながれている。重力加速度の大きさを g(m/s) とする。 (I) はじめに S を閉じた。電源の電圧をF(V)にして、金属棒を支える 手を静かに放したところ、 金属棒は動かなかった。 (1)金属棒が磁界から受ける力の大きさ(N) をFを含む式で表せ。 (2) 金属棒に働く力のつりあいの条件によりgを含む式で表せ。 ま たから見てbの電位は高いか低いか。 (Ⅱ) 次に, S, を開き、 S を閉じて十分時間がたったところ、 金属棒は速 さu (m/s)の等速運動をした。 (3)回路に生じる誘導起電力の大きさ(V) を を含む式で表せ。 また 金属棒を流れる電流の向きはXY, Y→Xのいずれか。 (4)をg を含む式で表せ。 (5) 等速運動をする金属棒に対し、重力のする仕事率P (W) はいくらか。 (6) このとき、回路全体の抵抗で1秒間に発生するジュール熱Q(J)はい くらか。

電流がX→Yに流れる、というのはどこから判断できるんですか？

出題パターン 磁束を切る導体棒 鉛直上向きに、磁束密度B(Wb/m²= N/(A・m)) の一様な磁界がある。 磁界と (rad) の角をなす斜面上に、2本の長い 直線導体 aa bb' が平行に間隔 [m)だ け離れて置かれている。 長さ(m) 質量 (kg)、抵抗値R (Ω)の金属棒の両端X, So Yが、それぞれ導体 aa, bb'に接し、導体と常に直角を保ちながら、なめ らかに動くものとする。また、導体の上端部a. bにはスイッチ S. Sa 抵抗値'(Q)の抵抗がつながれている。重力加速度の大きさを g(m/s) とする。 (I) はじめに S を閉じた。電源の電圧をF(V)にして、金属棒を支える 手を静かに放したところ、 金属棒は動かなかった。 (1)金属棒が磁界から受ける力の大きさ(N) をFを含む式で表せ。 (2) 金属棒に働く力のつりあいの条件によりgを含む式で表せ。 ま たから見てbの電位は高いか低いか。 (Ⅱ) 次に, S, を開き、 S を閉じて十分時間がたったところ、 金属棒は速 さu (m/s)の等速運動をした。 (3)回路に生じる誘導起電力の大きさ(V) を を含む式で表せ。 また 金属棒を流れる電流の向きはXY, Y→Xのいずれか。 (4)をg を含む式で表せ。 (5) 等速運動をする金属棒に対し、重力のする仕事率P (W) はいくらか。 (6) このとき、回路全体の抵抗で1秒間に発生するジュール熱Q(J)はい くらか。

画像の向きが見にくくてすみません。期末テストの(35)がわかりません。(34)は解けたのですが(35)は解けませんでした。ちなみに答えは5秒だそうです。途中式やどうしてそうなのような式になるのか教えていただければ幸いです。

ev 50 4びょう しごとりつ なん (32) 120Jの仕事をするのに、4秒かかった。このときの仕事率はWか、答えなさい。 (33) 1500Jの仕事をするのに、 ごとりつ なん かかった。このときの仕事率は荷Wか、答えなさい。 (34) 30kgの物体を1.5m持ち上げるのに9秒かかった。このときの仕事率はWか、答 え なさ い (35)(34)の仕事を90Wの仕事ではたらくモーターを用いて行うと、かかるか、答えなさ 300 XX X 10