質問されてから時間がたちましたが、教えましょうか？
(2)仕事を求めなさい、と言われたら、どんな問題でも、まず、
W=Fx ※Wは仕事[J]、Fは移動方向に働いた力[N]、xは移動距離
という公式を思い付きます。
今回は重力による仕事だから、物体の移動方向(今回は斜面下向き)
に働いた重力の大きさを求めて、mgsin30°
移動距離は4.0[m]だから、今回の仕事はmgsin30°×4.0で求まる。
単位はWではなくJですよ。
(3)仕事を求めなさい、と言われたから、とりあえず、
W=Fx ※Wは仕事[J]、Fは移動方向に働いた力[N]、xは移動距離
という公式から求められないか考える。
今回は動摩擦力による仕事だから、物体の移動方向(今回は斜面下向き)
に働いた動摩擦力の大きさを求めようとする。
動摩擦力=動摩擦係数×垂直抗力だから、動摩擦力=動摩擦係数×mgcos30°
でも、動摩擦係数が与えられていないから、動摩擦力の大きさは求められそうにない。
すなわち、W=Fxからは動摩擦力の大きさは求められそうにない。
では、どうするか。
力学的エネルギーを利用します。
力学的エネルギーは保存力以外が働かない場合は、保存されます。
保存力とは、重力や弾性力、垂直抗力のことです。
今回は摩擦力が働いているから、力学的エネルギーは保存されません。
すなわち、
(最初物体が持っていた力学的エネルギー)=(後で物体が持っている力学的エネルギー)
には、ならない、ということ。
ここに摩擦力がどのように関与してくるのか。
物体が滑り始める前の位置を重力による位置エネルギーの基準とすると、
最初、物体が滑り出す前の力学的エネルギーは1/2×0.50×0²+0.50×9.8×0
すなわち、0[J]
物体が滑った後の力学的エネルギーは1/2×0.50×2.0²+0.50×9.8×(－4.0sin30°)
すなわち、－8.8[J]
物体は最初0[J]のエネルギーを持っていましたが、動摩擦力によって仕事をされた結果、
－8.8[J]のエネルギーを持つことになりましたよね。
すなわち、0[J]+(動摩擦力によってされた仕事)=－8.8
よって、動摩擦力がする仕事は－8.8[J]
分からなければ質問してください
ちなみに、重力による仕事とは、位置エネルギーのことですよ
お願いしたいです