A 回答 (4件)
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No.4
- 回答日時:
No.2 です。
「お礼」に書かれたことについて。>2番です。W=Fd cosθですよね。
「d」とは「斜面の長さ」のことですか? 面倒でも必ず定義は明確にしてください。
だとすると「d cosθ」は「斜面の水平方向の距離」になりますが、それが何に関係するのですか?
物理でいう「仕事」とは、「力」と「その力の方向にどれだけ移動したか」の積です。「斜面の水平方向」にはもともと力は働いていませんから、仕事をする力そのものがありません。
斜面方向の力は「重力の斜面方向の成分」であって、元々の力ではありません。もし「重力の斜面方向の成分」のそのまた「水平方向の成分」を使うのであれば、それで分けた他方の分力である「重力の斜面垂直方向の成分」の「水平方向の成分」も加えないといけないし、全体の仕事を求めるためには「重力の斜面方向の成分」の「鉛直平方向の成分」、「重力の斜面垂直方向の成分」の「鉛直方向の成分」も加えて「全仕事」を計算しないといけません。
「斜面方向の力」と「斜面方向の移動距離」で「仕事」を求めるのなら、「斜面に垂直な方向の移動距離」はゼロですから、「斜面に垂直な方向の仕事」はゼロになります。従って
・斜面方向の力:mg*sinθ
・斜面の長さ:d = h/sinθ
をかけ合わせたものが重力の「全仕事」になり
W = mg*sinθ * (h/sinθ) = mgh
となります。
これは
・重力の斜面方向の成分のした仕事によって、物体の位置エネルギーが減少した(斜面下端で 0 になる)
・重力の斜面方向の成分のした仕事によって、物体の運動エネルギーが増加した(斜面上端では 0 だったものが、斜面下端で最大になる)
ということです。
かつ、「重力の斜面に垂直な方向の成分」は仕事をしていませんから、これが「重力のした全仕事」になります。
No.3
- 回答日時:
お礼に対して
その通りです。そうすれば速さが求めれるはずです。
また斜面の移動距離をdとすればdsinθ=hであるのでdは求められますね。図で書いて確認してみてください。あとは斜面に平行な成分をかけるだけで仕事をもとめられます。
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