子供のための物理学

パワー

パワー」という言葉は、王様や独裁者のように権威のある人物を表すのによく使われます。 また、ホームランを打つ野球選手のように非常に強い人物や何かを表すのにも使われます。 物理学では、パワーはエネルギーの使用速度を表すのに使われます。 つまり、エネルギーをどれだけ速く使っているかの測定値です。

パワーを表す方程式は

パワー＝仕事÷時間

または

P = W/t

一例

階段を5秒で駆け上がるのも、40秒でゆっくり歩くのも、同じ量の仕事をしています。 しかし、そのスピードは違います。 階段を駆け上がるときは、より速く仕事をしています。 階段を駆け上がるときは、歩いて上がるときよりも高いパワーを持っているのです。

階段を上るのにかかる仕事を1000ジュールとすると、どちらの場合も電力を計算できる P ₁ (走行)とP ₂ (歩く）。

パワー＝W/t

P ₁ = 1000 J ÷ 5 s

P ₁ = 200 W

P ₂ = 1000 J ÷ 40 s

P ₂ = 25 W

歩いているときよりも、階段を走っているときの方がパワーが大きいことがわかります。

パワーの測り方

電力は「仕事」÷「時間」で表される。 仕事の単位はジュール（J）なので、1ワットは1ジュール／秒（J/s）と同じで、電力は「仕事」÷「時間」で表される。

自動車のエンジンや機械でよく使われる力の単位に「馬力」があります。 1馬力は約745.7ワットに相当します。

パワーとフォース

また、パワーは物体の力と速度から以下の式で計算することができます。

パワー＝フォース×ベロシティ

電力

電流はアンペア（A）、電圧はボルト（V）で表します。 注：電流は数式では "I "で表します。

電力＝電流×電圧

P = I * V

問題例

10ボルトで3アンペアを発生させる電気回路の電力はどのくらいか？

P = I * V

P = 3A * 10V

P = 30ワット

電力に関する興味深い事実

• 爆発は、必ずしも大きなエネルギーを放出するわけではありませんが、ごく短時間にエネルギーを放出するため、非常に大きな威力を発揮することがあります。
• 私たちが郵便で受け取る「電力」の請求書は、通常キロワット時で請求されます。 これは時間当たりの電力であり、実際には電力ではなく、使用されるエネルギーの測定値です。
• スペースシャトルロケットが離陸時に発揮するパワーは、約120億ワット。
• 1馬力は、550ポンドを1秒で1フィート上に持ち上げるのに必要なパワーに相当します。

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