仕事の問題についての

質問

水平面から３０度をなす摩擦のある斜面上に、質量２．０ｋｇの物体を置いたところ、物体は斜面に沿って４．０ｍ滑り落ちた。このとき、重力がした仕事、動摩擦力がした仕事、および垂直抗力がした仕事を求めよ。ただし、物体と斜面との間の動摩擦係数を０．１０重力加速度を９．８m／ｓへ２とする。　　　　　　　　　　　この問題の途中式などを入れたかいせつをお願いしたいです。

回答No.1

gohtraw · ベストアンサー

仕事は力＊移動距離で求めることができます。但し、力の方向と移動方向が同じとき、仕事は正の値、方向が逆のときは負の値をとることを忘れてはなりません。

これに従えば、重力のした仕事は
重力の斜面に平行な成分＊移動距離
であり、動摩擦力のした仕事は
－動摩擦力＊移動距離
となります。動摩擦力は
垂直抗力＊動摩擦係数
で与えられます。また、垂直抗力は「重力の斜面に垂直な成分」の反作用ですから、その大きさは「重力の斜面に垂直な成分」と等しく、その方向は逆方向となります。

垂直抗力は斜面に垂直な力で、物体は斜面に垂直な方向には移動していないので、一番初めの式において移動距離はゼロとなります。従って垂直抗力のした仕事はゼロです。