(1) 摩擦のない水平面上にある物体を3Nの力で水平に100m引きずったときの、物体がされた仕事を求めます。 (2) 摩擦のない水平面上にある5kgの物体が、2.0 m/s^2の加速度で水平に5m移動したときの、物体がされた仕事を求めます。 (3) 水平な床に置かれた重さ7.0Nの物体を、水平方向から45°の向きに4.0Nの力で引き続けたところ、物体は1.5Nの動摩擦力を受けながら、水平方向に2.0m移動しました。 (1) 物体にはたらく重力のした仕事 (2) 物体にはたらく動摩擦力のした仕事 (3) 物体を引く力のした仕事（有効数字2桁） をそれぞれ求めます。

1. 問題の内容

(1) 摩擦のない水平面上にある物体を3Nの力で水平に100m引きずったときの、物体がされた仕事を求めます。

(2) 摩擦のない水平面上にある5kgの物体が、2.0 m/s^2の加速度で水平に5m移動したときの、物体がされた仕事を求めます。

(3) 水平な床に置かれた重さ7.0Nの物体を、水平方向から45°の向きに4.0Nの力で引き続けたところ、物体は1.5Nの動摩擦力を受けながら、水平方向に2.0m移動しました。

(1) 物体にはたらく重力のした仕事

(2) 物体にはたらく動摩擦力のした仕事

(3) 物体を引く力のした仕事（有効数字2桁）

をそれぞれ求めます。

2. 解き方の手順

(1) 仕事の公式は $W = Fd$ です。ここで、$W$は仕事、$F$は力、$d$は距離です。

この問題では、$F = 3 N$、$d = 100 m$なので、$W = 3 N \times 100 m = 300 J$です。

(2) 仕事の公式は $W = Fd$ です。ここで、$F = ma$ (ニュートンの運動方程式) なので、$F = 5 kg \times 2.0 m/s^2 = 10 N$です。

$d = 5 m$なので、$W = 10 N \times 5 m = 50 J$です。

(3)

(1) 重力は鉛直下向きに働き、物体は水平方向に移動しているので、重力のした仕事は0Jです。

(2) 動摩擦力のした仕事は、$W = Fd$で求められます。動摩擦力は移動方向と逆向きに働くので、$W = -1.5 N \times 2.0 m = -3.0 J$です。

(3) 引く力の水平方向の成分は、$F_{水平} = 4.0 N \times \cos{45^\circ} = 4.0 N \times \frac{\sqrt{2}}{2} = 2.0 \sqrt{2} N$です。

仕事は$W = F_{水平} d = 2.0 \sqrt{2} N \times 2.0 m = 4.0 \sqrt{2} J$です。$\sqrt{2} = 1.41$ を用いると、$W = 4.0 \times 1.41 J = 5.64 J$です。有効数字2桁で答えるので、5.6Jとなります。

3. 最終的な答え

(1) 300 J

(2) 50 J

(3)

(1) 0 J

(2) -3.0 J

(3) 5.6 J