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物理 高校生

(3)の解き方がわからないです。別解の方で解きたいのですが、なぜ別解の方の式がこのようになるのか根本的にわからないです。教えてください!

仕事 基本例題16 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/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。 Fがした仕事は何Jか。 (2) (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=Fx cose」 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° =40x9.8× 1 2 =1.96×102N 2.0×10²N v3 mgsin30° 30° mg mgcos30° 30° A 130° →基本問題 129 10m、 ? B (2) 物体は、力Fの向きに10m移動しているの で、仕事は, W=(1.96×102) ×10=1.96×10°J 2.0×10°J (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° =-1.96×10° J -2.0×10'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 =-1.96×10 J -2.0×103J 第Ⅰ章 運動とエネルギー

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物理 高校生

なぜしたの言葉が当てはまるのか1つづつ解説お願いします🙇‍♀️" (1)作用・反作用 (2)200 (3)0 (4)2 (5)70 (6)10

【6】 さんと 以下の問題についての 空欄に最も適当な語句, 数値を入れよ。 ( 18点) の会話の内容が正しくなるように, 問題 右図のように、なめらかに動く軽い定滑車に軽い綱 を通し、綱の一端に重さが200Nの台をつり下げる。 この綱 の他端を台上に乗った重さが500Nの人が引いた。 台が地面 から離れるためには、人が綱を引く力の大きさをいくらより 大きくしなければならないか。 この問題、人と台との関係が複雑よね、 作用・反作用だとか。 「人と台」 を一つのまと まった「グループ」 として扱えないのかしら。 やってみようよ。 このグループでは, 綱が人を引く力, 綱が台を引く力, 地面が台を押 す力、人にはたらく重力, 台にはたらく重力の5つの力がつり合っていることになるよ。 人が綱を引く力の大きさが200Nのときには, (1) 語句 の法則から綱が人を引く 力も200N になるし、綱が台を引く力も同じ大きさだから、地面が台を押す力は (2) 数値 Nになるわ。 そうすると,台が地面から離れるためには, 地面が台を押す力が (3) 数値 なればいいから, 人が綱を引く力の大きさは,グループ全体の重さ700N の (4) 数値 分の1より大きくしなければならないんだね。 これで解けた! でも、地面を離れた後、このグループ 「人と台」はどんな運動をするんだろう。 人が綱を引く力の大きさが一定のときには, 等加速度直線運動だわ。 簡単のために, 重力加速度を10m/s²としましょうよ。 グループ全体の質量は (5) 数値 kg よ。 この人がグループ全体の重さ 700N に等しい大きさの一定の力で綱を引き続けたとき は、その加速度は (6) 数値 m/s2 になるんだね。 グループとして扱うって 「いいね!」。 NK

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