中学理科の問題で質問です。

質問

図のなめらかな斜面に沿って100Nの物体を20m引き上げた。
(1)斜面をすべり落ちる力は何Nか。
(2)物体を斜面に沿って引き上げるのに必要な力は何Nか。
(3)20m引き上げるときの仕事を求めよ。

という問題です。
答えは、30N、30N、600Jなのですが、解き方が分からないので、解説をお願いします。

回答No.1

sailor · ベストアンサー

摩擦のない斜面に沿ってあげるということですから、引き上げる力と滑り落ちる力は同じですので、垂直引き上げれば１００Nの力が掛かるものを２０ｍの斜面をつかって６ｍ動かしたということで６÷２０×１００＝３０Nですね。同じ高さまで上げるのですから物体に与える位置エネルギーの量は同じになりますので、ここでなされた仕事は同じになります。従って垂直に上げたときと、斜面に沿ってあげたときの距離の比率に応じて必要な力は小さくなります。

１Jは１N・ｍに等しいので１００N×６ｍで　６００Jです。物体に与えたエネルギーは高さという位置エネルギーですから、斜面とかは無関係で持ち上げた高さの６ｍで計算します。

お礼

回答ありがとうございました。
納得できました。