仕事

質問

明日から期末テストなんですがプリントに
抜けがあって理解することができません。
式も書いて回答して頂けると嬉しいです。

問　傾きが30°のなめらかな斜面にそって、
　　　質量50kgの物体を2.0m引き上げるとき、

(１)引き上げる人のした仕事はいくらか。

(2)垂直抗力のした仕事はいくらか。

(3）重力のした仕事はいくらか。

回答No.1

bensharman

仕事の定義は
（仕事）＝（力）×（変位）
です。

「2.0m引き上げるとき」は斜面に沿って鉛直方向
に2.0m引き上げるとき、という意味だと解釈しました。

求める仕事をW、質量をM、重力加速度をg、傾きをθとすると
(１)引き上げる人のした仕事
W=Mgsinθ×4
斜面に水平な方向に重力の斜面に水平な成分と同じ大きさの力で
4m引っ張るのでこれだけの仕事をします。

(2)垂直抗力のした仕事
W=Mgcosθ×0
=0
斜面に垂直方向には変位しないので
垂直抗力は仕事をしません。

(3）重力のした仕事
W=-Mgsinθ×4
重力は移動する方向と力の向きが反対なので
負の仕事をすることになります。

後は問題の設定にあるように
M=50kg
θ=30°
g=9.8m/s＾2
（重力加速度はおそらく上の値です）
を代入すれば求める値が分かります。

今の場合摩擦が働いていないので外からした仕事と
保存力（今の場合重力）のした仕事の和は0になります。