⑴ 物体を斜面に沿って6 m だけ引き上げたとき，重力がした仕事は何J か。次の…
問1 ～問3 に答えよ。 問1 図のように，水平面からの傾きが30°の摩擦のない斜面上に，質量10 kg の物体を置き， 斜面に沿って引き上げた。⑴，⑵に答えよ。 6 m
⑴ 物体を斜面に沿って6 m だけ引き上げたとき，重力がした仕事は何J か。次の1 ～4 の うちから一つ選べ。ただし，重力加速度の大きさを9．8 m/s2 とする。
- 1 -588高さを6mとして計算した場合の値です。斜面に沿った距離と高さは違います。
- 2 -294高さは3mなので、−10×9.8×3＝−294Jとなります。
- 3 294大きさは合っていますが、符号が逆です。重力は移動と逆向きです。
- 4 588高さの取り方も符号も合いません。
解説
正解は2です。重力がした仕事は、重力の大きさと、重力の向きに動いた距離をかけて求めます。斜面に沿って6m引き上げると、高さは6×sin30°で3m上がります。重力は下向き、移動は上向きなので仕事は負になり、マイナス10×9.8×3でマイナス294Jです。向きが逆のときの仕事は負になる、という点が大切です。
出典：文部科学省ホームページ（https://www.mext.go.jp/a_menu/koutou/shiken/kakomon/1411255_00005.htm）を加工して作成