理科
中学生

この図3で、
仕事の大きさは75Jでした。
仕事って、力の大きさ✖️力の向きに働いた距離じゃないんですか?
なんで、150N✖️0.5mなんですか?
説明お願いします。

回答

定滑車と動滑車で言うと動滑車は定滑車より軽い力(N)で物体を持ち上げることができますよね、
でも動滑車というのは力(N)が軽い分、引く距離(m)が長いです。なので図1、2ではどちらも15kgの物体が50cm持ち上げられています。
それと同じことが坂でもいえます🙌
坂を滑らせて軽い力(N)で持ちあげる分距離が長くなります。なので図を見ると15kgの物体は地面から50cmしか上がっていません。
なので15kg×0.5m=75Jになります
こういう仕事の問題は地面から何メートル上がったかを意識するといいですよ❗️

長文すみませんでした🙇‍♂️

みゆまる

❌15kg→⭕150Nでしたね、すみません😢

り な

ありがとうございます!
わざわざ私のために🌷
坂を使って力を軽くしてるってことなんですね!理解しました!
感謝です🧚‍♀️

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75Jですよね?
それと、言いたいことは
150N×1m=150Jだろうが、なんで違うねんということでしょうか?

り な

そうです!75Jでした。
間違えてました。💦
はい!なんでですか?

ブドウくん

中学生のうちはあまり式について考えたりすることが難しいので、仕方ないことかもしれませんが、この公式の定義を見返してみてください。
力の大きさ×距離なんですが、この力の方向と動かす方向が一致しないと、この公式は使えません。
150Nは重力なので下向きです。よって、1mの斜面の方向に分解します。75Nになるので、75N×1m=75Jです。
あるいは、仕事の原理を考えます。(むしろ、こっちのほうが中学生向け)直接持ち上げても斜面使っても仕事は同じなので、150N×0.5m=75Jです。

ブドウくん

一応、定義に沿って言っておくと、厳密には、斜面に平行な分力75N×1mではなくて、この斜面に平行な分力75Nとつり合いの関係にあるひもが物体を引く力が75N(釣り合っている2物体間では力が等しい)で、そいつと1mをかけてます。なぜならひもで物体を引く仕事をしているので、あくまでこの物体の運動で考えている仕事はひもが物体を引く力の仕事だからであり、もうひとつは重力の分力ならば、斜面下向きですが、引き上げてる方向は斜面上向きなので向きが一致しないからです。

り な

ありがとうございます!
図まで書いてくださって。

簡単な方の仕事の原理で考えてみます!

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