高校物理の問題解いてください！

質問

水平面上で、質量1.0kgの物体に３０度方向に力（F）を加えて、物体を一定な速さ2.0m/sで10m移動させた。物体と面との間の動摩擦係数は1/√3　とする。

くわえた力(F)は何Nか？　　　　　（答え：　2.0N）

このときの仕事率は何Wか？　　（答え：　4.4W）

よろしくお願いします。

回答No.1

beeba

等速運動なので、加えた力の水平成分は動摩擦力に等しい。
また、動摩擦力は鉛直方向の力すなわち重力とFの垂直成分の和となるので、
F・cosθ ＝μ（mg+F・ｓｉｎθ）
　　　　　　＝μmg＋μF・sinθ
　ｍ：質量、ｇ：重力加速度
　μ：動摩擦係数、角度：θ
上の式を整理すると
F・（cosθ－μsinθ）＝μｍｇ
F＝μｍｇ/（cosθ－μsinθ）
　＝（1/√3）・1・9.8/｛cos30－（1/√3）・sin30｝
　＝（9.8/√3）/｛√3/2－（1/√3）・（1/2）｝
　＝9.8　

答え：　9.8N

次に、距離：ｓ＝10ｍ移動するのにかかる仕事は、水平方向の力のみ仕事をしているので、
仕事＝F・cosθ×ｓ
　＝9.8・√3/2×10
　＝49・√3（J)
仕事率＝仕事/時間
かかる時間：ｔ＝s/v＝10/2=5だから
仕事率＝49・√3/5＝16.9

仕事率：　約17W

ご質問の答えと合いません。この問題の出典先に問い合わせるか、
他の力学に詳しい人や先生に導き方を教えてもらうことができませんか？

http://www4.osk.3web.ne.jp/~moroko/physics(terakoya)/title.html

参考URL：

http://www.wakariyasui.sakura.ne.jp/index.html

お礼

先生に言ってみます！
本当の答えがわかったら補足に載せます！
大変わかりやすい説明ありがとうございます！！！