Question

かばお

（3）の計算でどうしてcos120°を使うのですか？？

基本例題17) 仕事
基本問題141
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と
AからCまで引き上げた。重力加速度の大きさを9.8
m/s° 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) カ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。
C
10m
130°
A
B
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。
(2)(3) W=Fs cos0 を用いる。
(2) 物体は,カFの向きに 10m移動しているの
で,仕事Wは,
W=(1.96×10°) ×10=1.96×10°J
2.0×10°J
(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
(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°
解説
ら、
-1.96×10°J
-2.0×10°J
ニー
F=mgsin30°
N
(3) 重力は保存力であり,その仕
別解
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,
W'=0-mgh=0-40×9.8×5.0
=-1.96×10°J
=40×9.8×
1
2
mgsin30°
=1.96×10°N
mgcos30°
2.0×10°N
130°
30°
mg
-2.0×10°J

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

Ryo

こういうことだと思います！

分からないところがあったら言ってくださーい！！