1. 問題陳述:一農耕機以繩條牽往裝滿柴的雪橇,沿著半地拉了 20 m 的距離,繩條張力為 4000 N,角度 $\theta = 37^\circ$。求繩條張力對雪橇所作的功 $W$。
2. 公式與規則:功的定義為力與位移在力方向上的分量的乘積,公式為:
$$W = F d \cos\theta$$
其中,$F$ 是力的大小,$d$ 是位移大小,$\theta$ 是力與位移方向的夾角。
3. 代入數值:
$$F = 4000\,N, \quad d = 20\,m, \quad \theta = 37^\circ$$
4. 計算功:
$$W = 4000 \times 20 \times \cos 37^\circ$$
利用 $\cos 37^\circ \approx 0.8$,
$$W = 4000 \times 20 \times 0.8 = 64000\,J$$
5. 檢查選項:
選項中最接近的是 (D) 63891,因為計算中 $\cos 37^\circ$ 精確值約為 0.7986,
$$W = 4000 \times 20 \times 0.7986 = 63888\,J$$
6. 結論:繩條張力對雪橇所作的功為約 $63891$ 焦耳,答案為 (D)。
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