Question

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六番の問題についての質問です。何故、仕事の原理より1.5X＝1.2なのですか？？
仕事の大きさは道具を使っても変わらない。それが仕事の原理なのは理解してますが、何故重さ×上昇した高さ＝＝1.2なのでしょうか、

レポートの続き
【新たな疑問)
道具を使った場合と使わなかった場合では, 仕事の大きさと仕事率はそれぞれどのようになるだ
ろうか。
【新たな実験)
(1) 図1の装置のおもりを質量150gの台車にかえる。その後, 白車を床からはなし, 静止した状
態から図3のようにモーターAを使い, 5秒間一定の速さで糸を 0.6m巻く。
(2) 図3の装置に斜面をとりつけ, 図3の台車をつないだ状態でモーターAをモーターBにとりか
える。台車を斜面に置いて, 静止させる。その状態から図4のようにモーターBを使い, 8秒間
一定の速さで糸を1.2m巻く。 なお, 台車を斜面に置いたとき, ばねは 7.5cmのびて静止した。
モーターA
モーターB
台車
150g
1.2m
0.6m」
上昇した
高さ
図3
図4
【新たな実験】について, (1)で台車がされた仕事をW, とし, そのときの仕事率をP, とします。 ま
た,(2)で台車がされた仕事をW。 とし, そのときの仕事率をP,とします。 このとき, W」とW。 P,
とP,の大小関係として最も適切なものを, 次のア~エの中から一つ選び,その記号を書きなさい。
(3点)
問4
ア W, >W, P, >P。
ウ W, <W., P, >P2
イ W,>W, P」<P
エ W,<W, P, <P。
司5 Hさんは【新たな実験】をふまえ, 道具を使ったときと使わなかったときの仕事の大きさについて,
次のようにまとめました。
II
にあてはまる語をそれぞれ書きなさい。 (4点)
道具を使うと,小さな力で仕事ができるが, 力を加える距離が長くなる。 そのため, 物体を決
まった高さまで引き上げるとき, 道具を使わない場合と比べて, 道具を使ったときの仕事の大き
さは1 このことをI]という。
6 【新たな実験】について, (2)で台車が上昇した高さは何mか, 求めなさい。 (3点)
(以上で問題は終わりです。)
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仕事の大きさは変わらない。これを仕事の原理という。
問6 【新たな実験】の(2)で, 台車が上昇した高さをxmとすると, 仕事の原理より, 1.5x=
42であるので, =08(m)である。

Answer 1

✨ Best Answer ✨

やるこあ

仕事とは「物体にもともと働いている力(重力,摩擦力,垂直抗力など)に抗って物体を動かすこと」です。
斜面上で物体を持ち上げても結局は真上に持ち上げたのと変わらないので、上記のような式を立てます。

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回答ありがとうございます。再度質問すみません😥
重さ×真上に持ち上げた高さが何故斜面を動いた長さになるのですか…？
理解力ほんとになくてごめんなさい😭

やるこあ

斜面を使うと斜面上にある物体を引くのに必要な力の大きさは少し小さくなります。よって、斜面上では物体の重さ≠引く力になります。
また、式を見るにおそらく「重さ×真上に持ち上げた高さが斜面を動いた長さ」になっているわけではなく、
1.5N × x m = 1.0N × 1.2m
という式になるのではないでしょうか。
この写真だけでは判断できませんが、斜面を使ったときのばねののびが7.5cmとあるので、これに対応する力の大きさが1.0Nなのではないでしょうか。解説ではこれが省略されている気がします。

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なるほど！！！
今原本がないので1.0N確認出来ませんが、もし1.0Nならば理解することが出来ました…！
ひをつかったんですね！
ありがとうございました！！何度も答えて下さりありがとうございました！

やるこあ

一応述べておきますが、比ではなくて仕事の原理ですね。まとめておきます。
斜面上で物体を持ち上げるとき
①物体の中心から真下にはたらく重力に逆らって持ち上げる
②斜面に平行な重力の分力もしくは摩擦力に逆らって持ち上げる
という2パターンが考えられます。
しかし、この２つは同じことをしているので、仕事の原理よりイコールで結べます。

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詳しくありがとうございます！
勘違い（？してました、助かります