ジュールの定義や計算方法をPythonで実装する方法について解説しています。
まず、ジュール(J)は、仕事や熱の単位として使われます。ジュールは、1ニュートンの力が物体を1メートル動かす際に必要な仕事量と定義されます。1ニュートンは、1kgの質量を持つ物体に m/s2の加速度を生じさせる力であり、1m/s2の加速度は、物体の速度が1秒間に1メートルずつ増加することを意味する。
つまり、以下の式で表されます。
1 J = 1 N・m
ここでのNはニュートン、mはメートルです。
この式をPythonで実装してみます。
■今回の環境(Python)
Google Colaboratory(Google Colab),2023年3月18日時点ではPython 3.9.16が用いられる。
■コード
J = 1.0 # ジュール N = 1.0 # ニュートン m = 1.0 # メートル # ジュールの定義式を使って計算する J = N * m print(J) # 結果を表示する
今回は1ジュール(J)を求めますので、Jという変数を定義し、その中に数値である「1.0」を格納します。格納後、Nという変数を定義し、1ニュートン(N)「1.0」という数値を格納します。次にmという変数を定義し、1メートル(m)「1.0」という数値を格納します。
格納後、ジュールの定義式を使って計算を行いますので、N変数とm変数を”*”(アスタリスク)を用いて、乗算(掛け算)を行います。これで演算結果がJ変数に格納されます。
最後にJ変数をprint()で出力します。
■実行・検証
このコード(セル)を保存し、Google Colaboratory上で、セルを実行してみます。
実行してみると、結果として「1.0」が出力されました。これにより、1N(ニュートン)の力が物体を1m(メートル)動かす際に必要な仕事量は1J(ジュール)だということがわかりました。
コメント