第61回 午前 問69

✓ これが正解1ワットは仕事の単位である。

解説

ワットは仕事率の単位で、仕事の単位はジュールです。

力学の問題では、力、仕事、仕事率という似た量の定義と単位を正しく区別することが大切です。この問は、それらの説明の中から誤っているものを選ぶ問題です。

仕事は、物体に力を加えて、その力の向きに動かしたときの、力と移動距離の積で表され、単位はジュール（J）です。仕事率は、単位時間当たりにどれだけの仕事をしたかを表す量で、仕事を時間で割って求め、単位はワット（W）です。1ワットは、1秒間に1ジュールの仕事をする割合に当たります。したがって、ワットを仕事の単位とする記述は誤りです。ほかの肢は、力の単位、力の定義、仕事の定義、仕事率の定義を正しく述べています。

したがって、誤っているのはワットは仕事の単位である、という記述です。力はニュートン、仕事はジュール、仕事率はワット、と量と単位を一組にして覚えましょう。

ほかの選択肢はなぜ違うのか

• 2ニュートンは力の単位である。：ニュートン（N）は力の単位です。1ニュートンは、質量1 kgの物体に1 m/s²の加速度を生じさせる力の大きさに当たります。正しい記述です。
• 3力は質量と加速度との積である。：Newtonの運動の第2法則により、力は質量と加速度の積で表されます。同じ加速度を生じさせるには、質量が大きいほど大きな力が要ります。正しい記述です。
• 4仕事は力と移動距離との積である。：仕事は、物体に加えた力と、その力の向きに物体が移動した距離との積で表されます。荷物を持ち上げる場合、重さと持ち上げた高さを掛けたものになります。正しい記述です。
• 5仕事率は単位時間当たりの仕事である。：仕事率は、単位時間当たりにどれだけの仕事をしたかを表す量で、同じ仕事でも短い時間で行うほど仕事率は大きくなります。正しい記述です。