体重85.0kgの男が傾き20.0°の傾斜路上を、木箱を押して斜面に沿って4m進んだ。押している間、

体重85.0kgの男が傾き20.0°の傾斜路上を、木箱を押して斜面に沿って4m進んだ。押している間、彼は木箱にF=500Nの力を及ぼし、一定の速度で移動した。この男のした仕事を求めなさい。ただし仕事には、箱に対する仕事だけでなく、彼自身に作用した分も含める。

この問いの解き方を教えてください。

No.1 回答者： mapascal 回答日時： 2018/11/14 14:06

500N☓4m + 85kgの男が、sin20°☓4m上に上がった。

No.2 回答者： yhr2 回答日時： 2018/11/14 15:11

木箱に及ぼした 500 N の力が「木箱の進む方向」への力とみなします。

そうすれば、木箱を動かすのに要した仕事は
　W1 = 500 (N) * 4 (m) = 2000 (J)

一方、男自身も斜面を
　4 (m) * sin(20.0°)
の高さだけ登っているので、重力に逆らって位置エネルギー増加分の仕事をしていることになる。その仕事は
　W2 = 85.0 (kg) * 9.8 (m/s^2) * 4 (m) * sin(20.0°) ≒ 1140 (J)
（sin(20.0°)の値は関数電卓などで求めてください）

従って、この男のした仕事は
　W = W1 + W2 = 3140 (J)