J=Wsやw=j/sという公式と計算方法【ワット×時間(秒)=ジュール?】

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物理を得意にするためには、代表的な公式やその証明(導出)方法について理解しておくことが大切です。

例えばエネルギーの単位としてJ=WsやW=J/sという公式が有名ですが、この意味やこれを用いた計算方法について理解していますか。

ここでは、このJ=WsやW=J/sの意味や計算方法について例題を交えて解説していきます。

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J=Ws(W=J/s)の意味は?【ワット×時間(秒)=ジュール?】

それでは、単位換算の公式の一つであるJ=Wsについて解説していきます。

まず前半のJはジュールを意味しており、これはエネルギーの単位の代表といえます。一方で右辺に着目しますと、Wはワット(仕事率や電力の単位)を意味し、sは時間の秒を表しているわけです。

そして、このJ=Wsという式はジュール=ワット×秒(時間)と単位換算できることを意味しています。

なお、式変形を行うと、W=J/s(ワット=ジュール割る秒)と表現できます。

どちらも重要な単位換算式のため、この機会に理解しておくといいです。

 

J=Ws(W=J/s)の計算問題を解いてみよう【ワット×時間(秒)=ジュール?】

それでは、上述のワット×秒=J(Ws=J)という単位換算に慣れるために、実際に計算問題を解いていきましょう。

・例題1

ある機械は仕事率5Wにて、20s(秒)稼働していました。この場合のエネルギーの量は何Jとなるでしょうか。

 

・解答1

J=Ws(ジュール=ワット×秒)の式にあてはめていきます。

5 × 20 = 100Jと求めることができました。

今度はW=J/sの換算式を用いて計算していきましょう。

・例題2

ある機械は5s(秒)稼働しており、その際のエネルギーは約50Jでした。この場合の仕事率(電力)は何W(ワット)Jとなるでしょうか。

・解答2

こちらもW=J/sの公式にあてはめて計算してみましょう。

50 / 5 =10Wと求めることができました。

ワットもジュールも重要な単位のため、この際に理解しておきましょう。

まとめ ワット×時間(秒)=ジュール(J=Wsやw=j/s)という公式と計算方法

ここでは、J=Wsやw=j/sの意味や計算方法について解説しました。

J=Wsやw=j/sの公式はジュールとワットの関係を理解する上でとても重要な式であるため、きちんと理解しておくといいです。

各公式を理解し、より物理を得意にしていきましょう。

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