Question

Hin_aah

（3）がなぜcos120°になるのでしょうか
cos30°ではダメなのですか？

基本例題15
図のような, 水平となす角が30°のなめらかな斜面
AC がある。 質量 40kgの物体を斜面上でゆっくりと大
AからCまで引き上げた。 重力加速度の大きさを 9.8
m/s2 として,次の各問に答えよ。
(1) 物体を引き上げる力Fの大きさは何Nか。
(2) 力Fがした仕事は何Jか。
(3) 物体にはたらく重力がした仕事は何Jか。
指針 (1) 「ゆっくりと引き上げた」とは,
力がつりあったままの状態で, 物体を引き上げ
たことを意味する。 斜面に平行な方向の力のつ
りあいの式を立て, F の大きさを求める。
(2)(3) W=Fscose を用いる。
解説
(1) 物体にはたらく力は、図のよ
うになる。 斜面に平行な方向の力のつりあいか
ら、
F=mgsin30°
=40×9.8×
仕事
1
2
= 1.96×102N
2.0×10² N
N
mgsin30°
130°
mg
mgcos30°
30°
5. 力学的エネルギー 65
A
130°
10m
|基本問題 131
=-1.96×10°J
C
B
(2) 物体は,力Fの向きに10m移動しているの
で、仕事Wは,
W=(1.96×102) ×10=1.96×10°J
2.0×10'J
(3) 重力物体が移動する向きとのなす角は
120°である。 重力がする仕事 W' は,
W'=(40×9.8) ×10×cos120°
-2.0×10°J
別解
(3) 重力は保存力であり, その仕
事は,重力による位置エネルギーの差から求め
られる。 点Aを高さの基準とすると,点Cの高
さは10sin30°=5.0mであり, 仕事 W' は,
W'=0-mgh=0-40×9.8×5.0
=-1.96×10 J
2.0×10°J
第Ⅱ章 エネルギー

力学的エネルギー 仕事

Answer 1

讃岐弁琴葉茜先生

＊おっしゃる通りcos30°で考えるほうが良いです！
＊問題を分からないことは生徒様たちが悪いためではなく分かりやすく教える解説と先生が少ないためです
＊これからは分かりにくい解説を分かりやすく書き直したり分かりやすい先生を集めてください！