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： g【m/s2】

　力　： F【N】

距　離： h【m】

仕　事：W【J】

W＝Fh

 

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： g 【m/s2】

高　さ： h 【m】

角　度： θ 【rad】

　力　：Fs【N】

距　離： S 【m】

仕　事：W 【J】

 

W＝FsS

 

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： g【m/s2】

　力　： F【N】

高　さ： h【m】

距　離： S【m】

 

仕　事：W【J】