中学理科の問題です

質問

中学理科の問題です

均質な物体Ａにばねと糸を付けて、定滑車を使ってモーターに結びつけた。糸がぴんと張った時から、モーターで80秒間糸を一定の速さで巻き取った。
モーターが物体Ａにした仕事を求めよ。

添付したグラフはばねと伸びの関係です。
見にくかったらすいません。縦軸がばねの伸び、横軸が時間です。
60秒までは10秒ごとに2cm伸び、60秒から80秒までは12cmで一定です。

物体は別のグラフから0.9Ｎということはわかっています。
求めるのは仕事ですから、仕事(Ｊ)＝力（Ｎ）×距離（ｍ）ですよね？

この場合距離は物体Aが動いた距離ですから、これは4cmでいいのでしょうか。

0.9×0.04＝0.036J
と計算したのですが、いまいち自信がありません。

手元には解答はあるのですが、解説がありません。
解答は0.036Ｊとなっています。

どなたか解説お願いします

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回答No.2

FT56F001

物体Aには摩擦が働いているので，0.9N以上の力をかけないと動き出さない。
初めの60sは，バネが延びるだけで物体は止まったままである。
グラフから，モータの巻き取り速度は12cm/60s=0.2cm/sであることが分かる。

バネが12cm延びて0.9Nの力が働いた60sのとき，摩擦力に打ち勝って物体Aが滑り始める。
60sから80sまでの間は，一定長さに延びたバネに引っ張られて，物体が等速度で動いた。
動いた距離は0.2cm/s×20s=4cmである。

よって物体にした仕事は0.9N×0.04m=0.036Jである。

と答させたい問題と推測されます。

中学校理科にしてはずいぶん高度ですね。
#1さんもおっしゃるように，問題として条件が抜けている感じです。
「学校理科として暗黙のお約束だから，『良い子』は余計なこと考えないでお約束どおり解いてね。
　物体Aの慣性質量は小さく，一瞬で加速して等速運動になると見なす。
　静止摩擦と動摩擦の違いは無視し，摩擦振動は起きないとする。
　などなど細かく書きはじめると中学校理科の範囲を超えちゃうから，ボカしてあるの。」
という状況なのかなぁ?

回答No.1

中村 拓男（@tknakamuri）

もう一度問題の内容を確認して質問しなおしましょう。
情報がかなり抜け落ちているようです。