この問題の解き方を教えてください。

この問題の解き方を教えてください。

質問者からの補足コメント

• 答えは5.0×10⁴㎏です。

    補足日時：2017/12/07 18:59

No.4 ベストアンサー 回答者： jyuguritto 回答日時： 2017/12/07 20:04

詳細に

ジャッキに与えた仕事：
２πｒF×2=4π×196＝2463(J)

質量ｍが得た位置エネルギー：
mgh＝ｍ(9.8×0.5/100)＝0.049ｍ(J)

両式は等しいので
0.049ｍ＝2463
m＝2463/0.049
　=5.02×10⁴(kg)

以上です。

No.5 回答者： yhr2 回答日時： 2017/12/07 22:39

No.3です。

この問題の場合は、与えられているデータが「1.0 m」「0.50 cm」「9.8 m/s^2」などなので、有効数字は2桁ですね。
唯一「196 N」が3桁ですが、これは「9.8 m/s^2」の20倍（20 kg の質量に対する重力）ということでしょうね。

なので、最終結果も2桁までで十分です。3桁までの精度はありません。

No.3 回答者： yhr2 回答日時： 2017/12/07 19:51

手がジャッキの１回転でする仕事は、196 * 2 = 392 N の力で、１回転の円周長さ ２パイr = 2 * 3.14 * 1 = 6.28 (m) なので

　W1 = 392 (N) * 6.28 (m) ≒ 2460 (J)

この仕事に対して、ジャッキは質量 M kg の物体を 0.005 m 持ち上げるので、物体がされる仕事は
　W2 = Mg (N) * 0.005 (m) = M (kg) * 9.8 (m/s^2) * 0.005 (m) = 0.049M (J)

エネルギー保存則から、この２つは等しいので
　2460 = 0.049M
→　M = 2460/0.049 = 50204.08･･･ ≒ 5.0 * 10^4 (kg)

No.2 回答者： failurephysicist 回答日時： 2017/12/07 19:05

すいません。

単位と有効数字のミスです。
計算方法自体は間違ってない筈です。

この回答へのお礼

いえ！ありがとうございました！

お礼日時：2017/12/08 00:02

No.1 回答者： failurephysicist 回答日時： 2017/12/07 18:54

摩擦がないと言うことは、「ジャッキの腕にする仕事」と「ジャッキが物体にする仕事」は等しいという事です。

なので、質量をmとして
2×196×2.0×π= m×9.8×0.50

m=160π〜502.4kg