100ｋｇのものを横にまっすぐ100ｍ引っ張るには

100ｋｇのものを横にまっすぐ100ｍ引っ張る力。

100ｋｇのもを上に垂直に20ｍ引っ張る力。

100ｋｇのものを上に垂直に20引っ張りそこから横に100ｍまっすぐ引っ張る力。


以上の3点について分かる方教えてください。

式などもありましたらお願い致します。

No.5 ベストアンサー 回答者： fxq11011 回答日時： 2012/09/04 19:13

＞100ｋｇのものを横にまっすぐ100ｍ引っ張る力

重力に逆らわず、または影響をまったく受けない状況と判断します、ほんのわずか動き始めたらOkです（力なんてほとんど要りません）慣性の法則で移動し続けます（時間はどれだけかかるか不明）。
＞100ｋｇのもを上に垂直に20ｍ引っ張る力
かける時間によりピンからキリまで、時間を倍にすれば力は半分でOK
本来は、加速度と仕事量に関する質問に該当します、となれば所要時間が条件に必要になります。
答えとして期待されるのは、加速度、仕事量、さらに突き詰めると必要なエネルギー量になるかな。
力、でかたがつくのは、つり合いを保つ時くらいかな？

No.4 回答者： RTO 回答日時： 2012/09/04 12:28

No3さん　（3)の後半　なんかおかしいよ。

**Nの力が「働き続けたら」等加速度直線運動
**Nの力が「働いたら」何秒働いたかわからないので計算不可能

No.3 回答者： CC_T 回答日時： 2012/09/04 11:54

no.2の方がおっしゃる通り。

前提条件が不足です。
こういった問題では「力」で考えずに、その運動に必要なエネルギーの収支である仕事量などで捉えるものですが、「力」と「仕事」は異なるものです。

１）摩擦など動きを阻害する条件や、移動に要する時間などの要求条件が無いと評価はできません。
100ｋｇのものを横にまっすぐ100ｍ引っ張るための力>0[N]
100ｋｇのものを横にまっすぐ100ｍ引っ張るための仕事量＝モノに作用するエネルギー＋抵抗に打ち勝つためのエネルギー
ってところですかね。
極端な話、真空・無重力って条件なら僅かでも動かせば慣性でそのまま100mでも100万キロメートルでも動き続けるんですから、移動に要する「力」自体はごく僅かあればいい。
ソーラーヨットのイカロスなんて300kgからの質量がありますが、宇宙など無重力空間に浮かんだ状態ならば時間さえかければ太陽光子の圧力なんて微細な力に押されて遠距離を移動していくわけでして。

２）無重力じゃ上も下もないから、ここでは単純に地上を想定すると、
100ｋｇのもを上に垂直に20ｍ引っ張る力＝100kg×重力加速度
ってところです。100kg×重力加速度を僅かでも上回ればモノは上に上がるわけでして、いくらでも時間をかけて良いのであれば移動距離は「力」に関係ありません。ただし、地面の上に置いたものと水中に置いたものでは浮力の分だけ引き上げる「力」には差が出るなど、モノにどのような外力がかかるかってのはここでも効いてきます。
「仕事量」としては、質量×重力加速度×距離って感じになります。

３）「力」自体は１，２を順に行うだけですから１，２と同じですね。

～～～
「力」の単位としてN（ニュートン）など使いますね。１Nは1kgの物体に1m/s2の加速度を与える力の大きさと定義されていますから、1N＝1kg・m/s2　って事です。
だから他に力が働かない空間で100kgのモノに１Ｎの力が作用した場合、そのモノの速度は0.01m/sになります。摩擦や抵抗といった外力が働かない限りはこの速度が維持されますから、100m÷0.01m/s＝10000s≒２時間47分後には100m先を通過しますね。

そんなふうに単位を見ながら現象を理解するってことは結構大切ですね。

参考URL：http://www.buturigaku.net/main01/WorkEnergy/inde …

No.2 回答者： RTO 回答日時： 2012/09/04 10:31

これはひどい問題ですね。

与条件が虫食いだらけ

上から順に
1　摩擦抵抗や転がり抵抗次第なので　「ゆっくり動かすなら」理論上は限りなく0まで小さくできます
　実際のそれらの抵抗値がわからないので　与条件からは計算不可能

2　地球上で　とはどこにも書いていないのでこれも計算不可能
　地球上で　重力加速度を9.8とするなら　
（9.8×20）J
ただし　これは物体を無限にゆっくり引き揚げた場合の数値

3　上記の足し算なので計算不可能

No.1 回答者： ShowMeHow 回答日時： 2012/09/04 10:16

Ａ+Ｂ＝Ｃ

でどうかな？