力を理解する
* 重力の力(重量): これは下方に作用し、fg =mgとして計算されます。
* M =エレベーターの質量(1380 kg)
* G =重力による加速(9.8 m/s²)
* ケーブル内の張力: これは上方に作用し、エレベーターが一定速度で動くため、重力と大きく等しくなります。
行われた作業の計算
* 重力で行われた作業: 力によって行われた作業は、w =fd * cos(theta)によって与えられます。
* f =力
* d =距離
* theta =力と変位の間の角度。
重力は下方に作用し、エレベーターが上方に移動するため、力と変位の間の角度は180度です。 cos(180)=-1。
したがって、w_gravity =fg * d * cos(180)=-mgd
w_gravity =- (1380 kg)(9.8 m/s²)(29 m)=-392,442 j
* ケーブルで行われた作業: ケーブルの力は、変位に平行に上方に作用します。力と変位の間の角度は0度です。 cos(0)=1。
w_cable =tension * d * cos(0)=mgd
w_cable =(1380 kg)(9.8 m/s²)(29 m)=392,442 j
要約
* 重力で行われた作業: -392,442 j(重力がエレベーターの動きに反対するため、ネガティブワーク)
* ケーブルで行われた作業: 392,442 J(ケーブルがエレベーターの動きをサポートしているため、肯定的な作業)
キーポイント: エレベーターで行われた総作業は、一定の速度で移動するためゼロです。これは、オブジェクト上で行われたネットワークが運動エネルギーの変化に等しいと述べている作業エネルギー定理と一致しています。エレベーターの速度は一定であるため、その運動エネルギーは変化せず、ネットワークはゼロです。