問4 管に巻きつけたひもを交互に引いて管の側面を100 秒間こすり続けたところ，…
（1 ・2 のどちらか1 題を選び解答する） 熱について，問1 ～問5 に答えよ。 図のように，下端を閉じた銅製の管の中に少量の水を入れて台に固定した木材に差し込み，管 に巻きつけた太くて軽いひもの両端を人の手で交互に引いて，管の側面を強くこすると管と管の 中に入れた水の温度が上昇した。 管を差し込む木材 木材を台に固定する器具 （少量の水が入っている） 図
問4 管に巻きつけたひもを交互に引いて管の側面を100 秒間こすり続けたところ，管の中の水 は沸騰して吹きこぼれ始めた。この間にひもがした仕事の大きさを600 J とするとき，ひも で管をこすったときの仕事率を表すものとして正しいものを，次の1 ～4 のうちから一つ選 べ。
- 1 60000 W600に100をかけた値です。仕事率は時間で割って求めます。
- 2 60 W桁が1つ大きい値です。600÷100は6になります。
- 3 6 W600J÷100秒＝6Wとなります。
- 4 0．6 W桁が1つ小さい値です。割り算の位取りを確かめてください。
解説
正解は3です。仕事率は、した仕事を、かかった時間で割って求めます。単位はワットで、1秒あたりに何ジュールの仕事をしたかを表します。ここでは600Jの仕事を100秒かけて行ったので、600÷100で6Wとなります。仕事の大きさが同じでも、短い時間で行うほど仕事率は大きくなる、という関係も確かめておきましょう。
出典：文部科学省ホームページ（https://www.mext.go.jp/a_menu/koutou/shiken/kakomon/1411255_00009.htm）を加工して作成