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熱力学-力学的仕事2 持ち上げる仕事

持ち上げる仕事

物体をある高さ【h】まで垂直方向に持ち上げるときの仕事【W】です。

持ち上げる力【F】は物体の重さと同じ大きさになります。

重さは地球の重力【g】が働いている物体の質量【m】なので、

  F=mg 

となります。

このとき、重力は地球の重力である定数9.81【m/s2】を使用します。

仕事は次式で計算できます。

 

質 量: m【Kg】

重 力: gm/s2

 力 : F【N】

距 離: h【m】

仕 事:W【J】

WFh

 

斜面に沿って持ち上げる仕事

物体をある高さ【h】まで持ち上げるときに、角度【θ】の付いた斜面に沿って移動させる場合の仕事【W】です。

物体を斜面に沿って持ち上げる時に必要な力【Fs】は、

 Fs=mgSINθ

となります。

斜面の移動距離【S】は、高さ【h】と角度【θ】から算出できます。

 S=hSINθ

 

仕事は次式で計算できます。

質 量: m【Kg】

重 力: gm/s2

高 さ: h 【m】

角 度: θ 【rad】

 力 :Fs【N】

距 離: S 【m】

仕 事:W 【J】

 

WFsS

 

滑車(定滑車)により持ち上げる仕事

滑車を使って物体をある高さ【h】まで持ち上げるときの仕事【W】です。

滑車を介して物体と繋がったひもを引く力【F】と、ひもを引いた距離【S】で計算します。

高さ【h】とひもを引いた距離【S】は同じ距離になります。

 

仕事は次式で計算できます。

質 量: m【Kg】

重 力: gm/s2

 力 : F【N】

高 さ: h【m】

距 離: S【m】

 

仕 事:W【J】