仕事率と速さの関係

仕事率の公式：

$$P = Fv$$

駆動力 $F = 1.0 \times 10^4$ N、速さ $v = 20$ m/s のとき：

$$P = Fv = 1.0 \times 10^4 \times 20 = 2.0 \times 10^5 \text{ W} = 200 \text{ kW}$$

最高速度では駆動力＝走行抵抗力（加速度 0）です。走行抵抗力 $f$ が一定のとき、$P = fv_{\max}$ より：

$$v_{\max} = \frac{P}{f}$$

出力一定で速さを上げると、駆動力は反比例して減少します：

$$F = \frac{P}{v} = \frac{2.0 \times 10^5}{v} \text{ [N]}$$

補足：エネルギー保存と散逸

摩擦がある場合は力学的エネルギーの一部が熱エネルギーに変わりますが、全エネルギー（力学的+熱）は保存されます。