Question

HINATA

⑶を教えてください！

基本例題16
仕事
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
AからCまで引き上げた。 重力加速度の大きさを9.8 10m、
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=Fxcose」 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°
=40×9.8×¹
2
= 1.96×102N
2.0×102N
2
√3
mgsin30%
30°
N
・
mg
mgcos30°
30°
108
130°
基本問題 129
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
第Ⅰ章
2.0×10J
(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°
運動とエネルギー
=-1.96×10J
-2.0×10³ 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
=-1.96×103 J
-2.0×10³ J

Answer 1

讃岐弁琴葉茜先生

＊高校物理の力分野で物体に力をかけたときに力が物体にした仕事の符号にプラスをつけるかマイナスをつけるかを見極める方法について解説します
＊プラスをつけるときは仕事を与えた力の向きが物体が進んだ方向と同じ場合です
＊マイナスをつけるときは仕事を与えた力の向きが物体が進んだ方向と逆の場合です

＊これを踏まえて俺がこの回答に投稿した解説写真を見てください
＊この解説を見て分からないことがありましたらこの回答にコメントで質問してください

＊高校物理ではこのように図の直角三角形の辺の長さの比とsinとcosを使って解く問がとても多いです
＊俺はクリアノートリスト「高校物理=力分野=直角三角形の辺の長さの比を使って問を解く方法」にこの問について俺が書いたクリアノート7個をまとめています
＊このクリアノートリスト7個を見るとこの直角三角形の辺の長さの比とsinとcosを使って解く問を大体解けるようになります
＊このクリアノートリストにまとめているすべてのクリアノート7個を見る必要はありません
＊しかしこのクリアノートリストを俺のプロフィールページから見れるので良かったら見てください

＊生徒様たちは十分な理解力を持っています
＊生徒様たちが問をわからない場合に悪いのは生徒様たちではなく問題集の多くの解答たちが分かりにくいからです
＊問題集の多くの解答たちは本当に分かりにくいです
＊問題集の分かりにくい解答たちは生徒様にとってプラスになりません
＊それどころか分かりにくい解答たちについて考えると生徒様は疑問点を誤解してしまうことが多いです
＊その場合は生徒様にとってマイナスになってしまいます
＊よって「この問題集の解説はよく分からない」と思ったら深く考えることをやめたほうがいいです
＊分かりやすい解説をする先生は少ないです
＊しかし分かりやすく解説する先生を見つけたらその先生に質問し続けるほうがいいです！