【中３理科】力学の仕事の問題を教えてください写真の問題の(3)、(4)がわかりません。詳しくわか

Question

【中３理科】力学の仕事の問題を教えてください

写真の問題の(3)、(4)がわかりません。
詳しくわかりやすい解説、よろしくお願いします。

jyuguritto · Accepted Answer

斜面を移動させるのは加えた力×移動距離　高さの方向は位置エネルギーです。質量ｍには9.8 m/s²の重力加速度が働きますから。では、又。

Zincer · Answer

前の回答者さんが頑張っているみたいなのですが、ここらでお邪魔しときます。
前置き
教科書では、「エネルギー」＝「仕事をする能力」なんて、難しい説明をしているけど、結局「能力」には次元がないから同じものなのです。

（１）
よく見かける問題では、斜面の傾きが与えられていて、そこから斜面を引き上げるための力を出すようになっているけど、この問題では与えられていない！
さてどうしよう？斜面がどうのこうのではなく、摩擦がないから、
「質量1.6kgの物体を30cm持ち上げた仕事と同じ」
ってことなのです。

（２）
（１）の説明にも書いたけど、ここでは斜面に沿って移動（滑らせる）させればいいので、そのためには「重力の斜辺に平行な分力」の力を加えれば良いですね。

（３）
また、「角度がわからない！」ってなるけど、（１）で与えた仕事はわかっています。
そして、この仕事をするために「60ｃｍ（斜面に沿って）移動した」こともわかっています。
「仕事＝力×（力の方向への）移動距離」でしたね。ここから、引き上げるために加えた力の大きさがわかるのです。

（４）
①
これは、いつも見かける問題では？
「仕事＝力×（力の方向への）移動距離」を使えば出てきます。

②
同じ斜面（傾きも同じはず）なので、引き上げるために必要な力の比でも計算できますが、わざわざ「物体Xの位置は25cm高くなった。」なんて書いていることは、前とは逆に、上げるためにした仕事（エネルギー）が「25cm高くなることによって得られた仕事と等しい」関係から質量を計算してほしいのだと思います。

jyuguritto · Answer

①　これは引っ張った方向への移動距離です。(1)は質量1.8kg→18Nを垂直方向に持ち上げた位置エネルギー
　　斜面を0.5ｍ移動させた仕事量12×0.5＝6（J) は垂直方向の仕事量2.4×10×0.25＝6（J) と等しい。
　　多分変な感じだと思います。なぜ斜面の時はNーmなのか、これは斜面の角度が急になると12Nでは動かず18N位
　　になるかも。今回はこの斜面を12Nで引いたら動いたそれだけです。上であろうと横であろうと
　　重量(質量とは違う)×移動距離
　　これが仕事量(J)です。②は求めた仕事量で質量を求めています。最後に質量Wの重量は10W（N) です。

説明が下手で分かりにくかったですかね。がんばって学んでください。

jyuguritto · Answer

今の中学生は偉いですね。私はニュートンの時代ではありませんのですが、自分なりの考えで回答します。

仕事は、力(N)を加える方向とその移動距離(m)という事ですから、
①斜面を12Nで0.5m動かせば12×0.5＝6(J)

さて、W(kg)の物体を0.25(m)持ち上げるとその仕事量は①と同じですから
②10W(N) ×0.25(m)＝6(J)
W=6/2.5＝2.4(kg)

つじつま合わせみたいな答えですが、自分なりに咀嚼してください。

jyuguritto · Answer

答えてあげたいけど字が読めません。

【中３理科】力学の仕事の問題を教えてください 写真の問題の(3)、(4)がわかりません。 詳しくわか

斜面を移動させるのは加えた力×移動距離 高さの方向は位置エネルギーです。

前の回答者さんが頑張っているみたいなのですが、ここらでお邪魔しときます。

① これは引っ張った方向への移動距離です。

今の中学生は偉いですね。

答えてあげたいけど字が読めません。

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①　これは引っ張った方向への移動距離です。