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解き方、解説をお願いします。 水平より30°傾いた あらい斜面上に重さ(重力の...

piy********さん

2017/5/2519:00:05

解き方、解説をお願いします。

水平より30°傾いた あらい斜面上に重さ(重力の大きさ)20Nの物体を置く。物体を斜面にそって上向きに4m移動させるとき、物体にはたらく重力がする仕事w1,重力

摩擦力がする仕事w2を求めよ。

物体と斜面との間の重力摩擦係数を
0.25 √3=1.7 とする。


息子から質問されしたが、さっぱりわかりません。

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ken********さん

2017/5/2522:12:08

斜面の傾角:θ=30°
重さ:mg=20 [N]
移動距離:X=4 [m]
動摩擦係数:μ=0.25
√3 =1.7

重力がする仕事:W1
動摩擦力がする仕事:W2


斜面に沿って上向きに移動するので、仕事を計算するには、
力の斜面に沿った方向の成分が分かればいいです。

重力の斜面方向成分は、
mgsin30°=20×(1/2)=10 [N] (斜面下向き)
なので、重力がした仕事は、
W1=-10×4
=-40 [J]

動摩擦力の大きさF は、垂直抗力の大きさをN として、
F=μN=μmgcosθ
=0.25×20×(√3/2)
=2.5×1.7
=4.25 [N]
これも斜面に沿って下向きなので、仕事W2 は、
W2=-4.25×4
=-17 [J]


となります。

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