Question

ちはる

物理基礎 位置エネルギー
（４）が分かりません。
（４）はなぜ重力加速度を掛けていないのですか？(１) では掛けているのに…

学年末考査直前で焦ってます…ご回答いただけたらほんとに助かります🥲🥲

108.(仕事と重力による位置エネルギー)質量 2.0kgのおもりを糸で
つるし,高さ1.0m の位置 Aから,糸の上端をもってゆっくりと高さ
1.5mの位置Bまで引き上げた.重力加速度の大きさを9.8m/s°として,
B
糸
0.50m
次の問いに答えよ。
(1) 糸の張力がした仕事は何Jか
(2) 重力がした仕事は何Jか。
(3) おもりの重力による位置エネルギーの増加は何Jか.
A
1.0m
次におもりを位置Aにもどし, 糸の張力を3.6N にしたところ, お
もりは一定の加速度で鉛直下方に運動し,地面Cに衝突した。
(4) この間に、糸の張力がした仕事は何Jか。
(5) この間に,重力がした仕事は何Jか。
(6) Cに衝突する直前のおもりの速さは何 m/sか。
地面

D8.(1)力がつり合った状態で引き上げるので,
糸の張力は重力の大きさと等しく
2.0 × 9.8 = 19.6 [N] である。
仕事の式 W=F·s cos 0 より
上がる向き
W= 19.6 × 0.50 × cos 0°
0°
= 9.8
.9.8J
4張力
(2) 仕事の式 W= F·s cos 0より
おもり
W= 19.6 × 0.50 × cos 180°
180°
重力
- 9.8
- 9.8J
ニー
(3)位置 Aから位置Bまで0.50m 高くなっているの
で重力による位置エネルギーの式び=mghより
U=2.0 × 9.8× 0.50 = 9.8
.9.8J
(4)仕事の式W= F·s cos
0 より
4張力
W= 3.6 × 1.0 × cos 180°
180°
=- 3.6
.- 3.6J
おもり
(5) W= 2.0× 9.8 × 1.0× cos 0°
「重力
0°
= 19.6
本 20J
おりる向き
(6)仕事と運動エネルギーの関係
において,重力と張力が仕事を
しているので
1
1
2
-mvー。
-mvo = Wより
2
× 2.0 × -0 = 19.6+(-3.6)
2 =
= 16
. 4.0m/s
0= 4.0

Answer 1

✨ 最佳解答 ✨

よて

糸の張力がした仕事を求める → (糸の張力) × (その力が働く向きに移動した距離) となりますね。

(1)のときは糸の張力が何Nかが分かっていないので、糸の張力と重力のつりあいを考え、張力を求めるために重力の大きさを求めようとしています。重力加速度をかけているのは重力の大きさを求めるためです。

(4)については、問題文より糸の張力の大きさが与えられているので、計算で求める必要がありません。そのままそれに移動距離をかければ仕事が求められます。

ちはる

めっちゃ分かりやすかったです！！
詳しくありがとうございました🤲

Answer 2

kenny

(1)では、張力の値が与えられていません。
なので、
「重力と釣り合ってるから重力と同じ値だ！」というやり方で張力を求めています。

(4)では、張力の値自体が与えられているので、それを用いているという感じです。

ちはる

わかりやすいです…！
ありがとうございます！！！