Question

あ

これの3番が分かりません。教えてくださいm(_ _)m

これぞ
は、
m
する
基本例題18
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
AからCまで引き上げた。 重力加速度の大きさを9.810m、
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。乗 PRO
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の大きさを求めると
(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°
=40×9.8×12
=1.96×102N
2.0×10² N
√3
mgsin30°
130°
N
#
mg
mgcos30°
30°
130°
例題
解説動画
→基本問題 147
SARUFI
(2) 物体は、力Fの向きに10m移動しているの
で、仕事は
W=(1.96×102) ×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
-2.0×103J
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,
ImかしW'=0-mgh=0-40×9.8×5.0
|=-1.96×10°J
-2.0×10J