【高校物理 教えてください】 問11の（1）と（2）の違いがわかりません。 （2）が 1/2x50x

【高校物理　教えてください】
問11の（1）と（2）の違いがわかりません。
（2）が 1/2x50x0.04=1.0Jだとしました。
（1）も、この式しか思いつきません。
教えてください。

No.3 回答者： tknakamuri 回答日時： 2022/12/12 00:16

伸ばして静止させたなら

(1)1J、(2)-1Jで良いと思うが
重りの状況を何も書いて無いから
計算不能だと思う。

問題の記述が手抜きだ。

No.2 回答者： yhr2 回答日時： 2022/12/11 23:09

No.1 です。

教科書をよく読めば書いてあると思いますが、下記の通り「仕事の定義」は
「物体に一定の力 F [N] を加え続けて、その力の向きに距離 s [m] だけ動かしたとき、その積 F × s を、力が物体にした仕事といいます」
です。
ベクトルとして「向きがある」ことを理解しましょう。
なので、おもりの重力を支えた手を「水平」に動かしても仕事はしません。

↓
http://www.wakariyasui.sakura.ne.jp/p/mech/sigot …

No.1 回答者： yhr2 回答日時： 2022/12/11 22:44

「主語、着目するもの」が違いますよね。

一方が「仕事をする」なら、他方は「仕事をされる」ことになりますよね。
どちらが「プラス」で、どちらが「マイナス」かを問うています。

「仕事」は「力の方向」に定義されるものだということを理解しているかどうかを確認しようとしているのでしょう。

(1) 手は「右方向」の力で「右方向」に移動する仕事をするので、その方向に 0.20 m だけ動かしたので
　W = ∫[0→0.20]Fdx = ∫[0→0.20]50xdx = [25x^2][0→0.20] = 1.0 [J]

(2) バネは「左方向」の力で「右方向」に移動する仕事をするので
　W = ∫[0→0.20](-F)dx = ∫[0→0.20](-50x)dx = [-25x^2][0→0.20] = -1.0 [J]

つまり、バネは「仕事をされる」のです。その「された仕事」の分だけ「弾性エネルギー」が増加します。