解答つき仕事とエネルギーワークシート

巻上げ機が質量 100 kg の荷物を一定の速さで 10 s かけて 16 m の高さまで持ち上げる。荷物に供給する平均動力 P を kW で求めよ。

小球が長さ 2 m の軽い糸につり下げられている。糸が鉛直と 25° をなすまで横に引き、静かに放す。空気抵抗を無視して、最下点での速さ v を求めよ。

質量 2000 kg の自動車が 4° の坂を一定の 54 km/h で上る。空気抵抗と転がり抵抗の合計は 500 N である。車輪が出さなければならない動力 P を kW で求めよ。

質量 10 kg の小球が長さ 1.5 m の軽い糸につり下げられている。糸が鉛直と 60° をなすまで横に引き、静かに放す。小球が最下点を通過するときの糸の張力 T を求めよ。

質量 0.5 kg のブロックを、なめらかなスロープ上の高さ 1.5 m から静かに放す。下で長さ 3.5 m の粗い水平区間（μ = 0.2）を通り、その後なめらかな面でばね（k = 500 N/m）に当たる。 ばねの最大縮み x を求めよ。

質量 1 kg の台車が、半径 1.5 m の鉛直な円形ループにつながるなめらかな軌道上の高さ 4.8 m から静かに放される。 ループの最高点で軌道が台車に及ぼす垂直抗力 N を求めよ。