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仕事

明日から期末テストなんですがプリントに 抜けがあって理解することができません。 式も書いて回答して頂けると嬉しいです。 問 傾きが30°のなめらかな斜面にそって、    質量50kgの物体を2.0m引き上げるとき、 (1)引き上げる人のした仕事はいくらか。 (2)垂直抗力のした仕事はいくらか。 (3)重力のした仕事はいくらか。

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  • 回答No.1

仕事の定義は (仕事)=(力)×(変位) です。 「2.0m引き上げるとき」は斜面に沿って鉛直方向 に2.0m引き上げるとき、という意味だと解釈しました。 求める仕事をW、質量をM、重力加速度をg、傾きをθとすると (1)引き上げる人のした仕事 W=Mgsinθ×4 斜面に水平な方向に重力の斜面に水平な成分と同じ大きさの力で 4m引っ張るのでこれだけの仕事をします。 (2)垂直抗力のした仕事 W=Mgcosθ×0 =0 斜面に垂直方向には変位しないので 垂直抗力は仕事をしません。 (3)重力のした仕事 W=-Mgsinθ×4 重力は移動する方向と力の向きが反対なので 負の仕事をすることになります。 後は問題の設定にあるように M=50kg θ=30° g=9.8m/s^2 (重力加速度はおそらく上の値です) を代入すれば求める値が分かります。 今の場合摩擦が働いていないので外からした仕事と 保存力(今の場合重力)のした仕事の和は0になります。

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(1)下部斜面で物体の受ける動摩擦力の大きさはいくらか。
(2)なめらかな上部斜面における物体の斜面方向の加速度および,摩擦のある下部斜面におけるその加速度はいくらか。
ここで高さhをすべり下りたとき,
(3)物体に働く重力のした仕事はいくらか。
(4)物体に働く垂直抗力のした仕事はいくらか。
(5)動摩擦力のした仕事はいくらか。
(6)物体の斜面方向の速度はいくらか。

 それぞれの問いの答えをお教え下さい

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