体重が50kgの人が高さ10mの階段を4.0秒間で登った。この間の平均仕事率は何kWか。ただし重力加速度の大きさを9.8m/s2とする。
(1) 1.2
(2) 2.3
(3) 3.4
(4) 4.5
(5) 5.6
(1)
体重をm=50[kg]、重力加速度をg=9.8[m/s2]とすると、重力Fは
F=mg=50×9.8=490[N]
階段の高さをh=10[m]とすると、階段を登りきった地点での位置エネルギーEは
E=FH=490×10=4900[J]
時間をtとすると、平均仕事率Wは
W=E/t=4900/4=1225[W]≒1.2[kW]