ごんどう さんの書込 (2005/09/30(Fri) 04:05)

こんばんは． はじめて掲示板を利用させて頂きます． どうぞよろしくお願いします． 以下の考察問題が課題として出されているのですが，どうしても分かりません． 提出期限が迫っているので，わらにもすがる思いでこの掲示板を使わせて頂きます．

【問】重い荷物を運ぶとき，一番楽な方法は次の(A)〜(D)のうちどれだろうか．(A)〜(D)を楽な順番に並べ，力学の知識を使い各々理由も述べなさい． (A)荷物を自分で持って平地を歩く． (B)荷物を自分で持って坂道を歩いて上る． (C)自転車に荷物を載せ，自転車を押して坂道を上る． (D)自転車に荷物を載せ，自転車に乗って平地を走る． ただし，質量の大小関係は（人間の質量）＞（自転車の質量）＞（荷物の質量）とし，(B)(C)では同じ坂道で比較するものとする．またこの坂道は人が自転車をこいで上れる程度の傾斜として考えること．

以上の問題です．感覚的にはなんとなく分かるのですが，それを明確な理由付けをし，かつ文章化していくことができず困っています． どなたかどうぞ教えて下さい！！

崎間 さんのレス (2005/09/30(Fri) 11:27)

ごんどうさん，はじめまして．面白い問題ですね．感覚的にはなんとなく分かる，とのことですが，ごんどうさんはまずどれが一番楽だと思いますか？僕は(D)が一番楽だと思います．次に楽なのはどれでしょうか？坂道を登るには，荷物以外に人間も自転車も上げないといけないですよね．そもそもこの問題の「楽」を力学の言葉に置き換える必要がありそうです．

よい質問の仕方

• http://hooktail.maxwell.jp/yybbs/howToQuestion/index.html

も参考にして，特にごんどうさんの所属（高校なのか大学なのか）や学年などの情報をもう少し提供していただければと思います．

ごんどう さんのレス (2005/09/30(Fri) 15:45)

崎間さん，レス有難うございます．

私も（D）が一番楽だと思います． 荷物がどれくらい重いのかにもよるとは思いますが，あとは(A)→(C)→(B)の順で”楽”だと感じています． ただ，それは日常生活での経験から推測したもので，きちんとした理由付けは殆どないです．

何となくエネルギー変換や仕事量，などという言葉が頭に浮かんでくるのですが…． 摩擦等も関係してきますよね？

楽，というのはエネルギーがより少なくてすむ，というくらいにしか捉えていませんが，”力学の言葉”で置き換えるとはどういうことか，もう少しヒントを下さると嬉しいです．

自己紹介してなくてすみません． 大学一年生，理学部の生物学科です． 物理はカリキュラム上高校のとき履修できず，きちんと勉強したのは中学のときだけです． 大学で教職科目として物理が必要なのですが，物理学科の人たちと一緒の講義なので，レベルについていけてないような状況です． 高校生用の参考書などを使って独学して入るのですが，やはり大学物理はその参考書レベルを超えてるようで…． 中学のとき物理は大好きだったので，なんだか悔しいです！

崎間 さんのレス (2005/09/30(Fri) 16:18)

> 楽，というのはエネルギーがより少なくてすむ，というくらいに > しか捉えていませんが，”力学の言葉”で置き換えるとはどうい > うことか，もう少しヒントを下さると嬉しいです．

の通り，たぶん単純に仕事を計算して少ない順に並べればいいと思います．仕事は

力 × 力の方向に動いた距離

で，単位はジュールですよね．この場合の力とは，まず重力による力です．摩擦力も働くでしょうが，この問題では無視していいくらいではないでしょうか．

(D)の場合は理想的には重力と進行方向が垂直なので，仕事をしていないことになります．歩いた場合は荷物がちょっと上下に運動するので，微妙に仕事をすると言えばするような気がします．坂の場合は，人間の体とともに荷物を持って上がる訳ですが，自転車も一緒に坂を上がる場合，自転車が無い場合と比べて仕事はどうなるでしょうか．