$$ w =fd \ cos \ theta $$
どこ:
* wは行われた作業です(ジュールで)
* fは(ニュートンで)適用される力です
* Dは移動距離(メートル)です
*θは、力と変位の間の角度です(ラジアンで)
この場合、幅0.75 mのテーブルに押し出されている400 gのサンドイッチに2.4 Nの力があります。サンドイッチとテーブルの間の運動摩擦係数は0.1です。
まず、サンドイッチに作用する摩擦の力を計算する必要があります。
$$ f_f =\ mu_k m g $$
$$ f_f =(0.1)(0.4 kg)(9.8 m/s^2)=0.392 n $$
次に、適用された力と変位の間の角度を計算する必要があります。
$$ \ theta =\ cos^{ - 1} \ left(\ frac {f_d} {f} \ right)$$
$$ \ theta =\ cos^{ - 1} \ left(\ frac {2.4 n -0.392 n} {2.4 n} \ right)=8.5°$$
これで、力によって行われた作業を計算できます。
$$ w =fd \ cos \ theta $$
$$ w =(2.4 n)(0.75 m)\ cos(8.5°)=1.76 j $$
したがって、サンドイッチをテーブル全体に押す際に力が行われた作業は1.76 Jです。