モーターが引き上げる時間について（中学理科）

質問

モーターに電源装置，電圧計，電流計を接続し，モーターを回転させて，下図のように糸を引き上げました。
このとき，電圧計は2.0Ｖ，電流計は80mA，ばねばかりは1.2Ｎを示していました。
おもりが床から40cmの高さに達するまでに10秒かかりました。
・
次に，おもりを軽いものに変えて，上と同じようにモーターを回転させて糸を引き上げました。
電圧計と電流計が示す値は，上と同じでした。
ばねばかりは0.6Ｎを示していました。
この場合，おもりが床から40cmの高さに達するまでにかかる時間は，上と同じ10秒でしょうか？
・
おわかりになる方がいらっしゃいましたら，どうぞ宜しくお願いいたします。

回答No.3

takochann2 · ベストアンサー

この問題の主旨はエネルギー保存則だと思いますので、荷重が1.2N→0.6Nとなっていますので、同じ高さまで上げるのに必要なエネルギーは1/2．したがってモーターが同じ出力で動いていれば巻き上げ時間が半分になればエネルギー保存則が成り立つ。よって答は5秒。

ただし現実のモーターなら負荷により電気→運動の変換効率が変わるので巻き上げるまでの時間は分かりません。

お礼

ご回答，感謝いたします。
たいへん参考になりました。
どうもありがとうございましたm(__)m

回答No.2

iijijii

前提条件がおかしい気がしますが中学生理科とのことでそれは置いておきます。

電圧計と電流計が示す値が同じということは仕事率(上に引っ張り上げる力)が同じと言いたいのでしょう。
同じ力で引っ張り上げるなら、軽い荷物のほうが早いのは明白ですよね。

30kgの荷物と15kgの荷物を自分で持ち上げることを想像してみてください。

つまり0.6Ｎの重りの時は10秒より短い時間で持ち上げられます。

お礼

ご回答，感謝いたします。
大変参考になりました。
どうもありがとうございましたm(__)m

回答No.1

hiro_1116

＞この場合，おもりが床から40cmの高さに達するまでにかかる時間は，上と同じ10秒でしょうか？

違うと思います。

お礼

ご回答，ありがとうございましたm(__)m