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物理 高校生

⑶を教えてください!

基本例題16 仕事 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 10m、 m/s2 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) 力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。 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=Fxcose」 を用いる。 解説 (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 ら, F=mgsin30° =40×9.8×¹ 2 = 1.96×102N 2.0×102N 2 √3 mgsin30% 30° N ・ mg mgcos30° 30° 108 130° 基本問題 129 B (2) 物体は,力Fの向きに 10m移動しているの で,仕事Wは, W = (1.96×102) ×10=1.96×10° J 第Ⅰ章 2.0×10J (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° 運動とエネルギー =-1.96×10J -2.0×10³ J | 別解 (3) 重力は保存力であり,その仕 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 =-1.96×103 J -2.0×10³ J

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物理 高校生

高一の物理基礎、摩擦力です。 例題12と類題12は摩擦力の向きが逆だったのですが、理由は何故ですか? どなたか教えて下さい🙇‍♀️

例題 12 斜面上における静止摩擦力 水平となす角が30°の粗い斜面上に質量10kgの物体を置き、斜面に沿っ て上向きに 25Nの力で引くと、物体は静止したままであった。このとき, 物体が斜面から受ける静止摩擦力の大きさは何Nか。 ただし,重力加速 ICE 度の大きさを 9.8m/s2 とする。 P10kg 指針 静止摩擦力は,斜面に平行な方向にはたらく。 その方向における 力のつりあいを考える。 解 斜面に平行な方向における重力の成分は,斜面下向きで, 10×9.8×sin30°=49Nであり,引く力は, 斜面上向きに25Nである。 したがって,物体は斜面下向きにすべり出そうとするので,静止摩擦力 は,それを妨げる斜面上向きにはたらく。 静止摩擦力の大きさをF〔N〕 とすると,斜面に平行な方向における力のつりあいから, 49-25-F=0 F=24N 類題12 水平となす角が30° の粗い斜面上に質量 2.5kgの物体を置き, 斜 面に沿って上向きに大きさ T〔N〕 の力で引く。 上向きにすべり始める 直前のとき, Tの大きさは何Nか。 ただし, 物体と斜面との間の静止 摩擦係数を 0.40, 重力加速度の大きさを9.8m/s2 とする。 ¥ 30° 垂直抗力 49 N 30° 25N 2.5kg 重力 98N 130° 25N ) 30° [

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