物理
高校生

物理 力学的エネルギーの問題です。
(3)の解答にあるcos120°とはどこのことですか?
また、重力の進んだ距離は10sin30°だと思ったのですがどうして違うのでしょうか?

AからCまで引き上げた。重力加速度の大きさを9.8 ACがある。質量 40kg の物体を斜面上でゆっくりと 図のような,水平となす角が30° のなめらかな斜面 基本例題17 仕事 6.カ学的エネルギー 71 基本問題141 ACがある。質量 40kg の物体を斜面上でゆっくりと IC 10m m/s° として,次の各問に答えよ。 m 物体を引き上げる力Fの大きさは何Nか。 (2) カ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。 130% A B (1)「ゆっくりと引き上げた」 とは, 指針 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=Fs cos0 を用いる。 解説 うになる。斜面に平行な方向の力のつりあいか (2) 物体は,カFの向きに10m移動しているの で,仕事Wは、 W=(1.96×10°) ×10=1.96×10°J 2.0×10°J (3) 重力と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° =-1.96×10°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 (1) 物体にはたらく力は, 図のよ ら、 -2.0×10°J F=mgsin30° N 1 =40×9.8× 2 mgsin30° mgcos30° =1.96×10°N 2.0×10°N 130° 30° mg -2.0×10°J
力学的エネルギー 仕事 重力

回答

✨ ベストアンサー ✨

たしかにこれはわかりづらいですね…
重力と移動方向の角度になります。
この角度のcosがマイナスということは、力と反対側に押されてしまい、重力が逆に仕事をされる形になっています。
これをマイナスの仕事をするとも表現します。

実際には重力の逆方向に10sin30°持ち上げたと考えたほうがわかりやすいと思います。

とろろ

ありがとうございます
120°ってそこのことなのか!
すごくわかりづらい解答だったんですね
自分の考え方が合っていて安心しました。
ありがとうございました。

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