解説

Step 1：張力がする仕事 \(W_1\)

張力 \(T\) は常に糸に沿った方向（向心方向）にはたらき、おもりの運動方向（接線方向）に垂直です。力と変位が直交するので：

$$ W_1 = T \cos 90° \times d = 0 $$

Step 2：重力がする仕事 \(W_2\)

おもりの下降する高さ \(h\) は：

$$ h = L(1 - \cos 60°) = 0.30 \times (1 - 0.50) = 0.30 \times 0.50 = 0.15 \;\text{m} $$

重力は下向き、おもりは \(h\) だけ下がるので正の仕事：

$$ W_2 = mgh = 5.0 \times 9.8 \times 0.15 = 7.35 \fallingdotseq 7.4 \;\text{J} $$

補足：なぜ張力の仕事はゼロなのか

仕事は \(W = F \cos\theta \times d\) で計算します。ここで \(\theta\) は力と移動方向のなす角です。

糸の張力は常に糸に沿って中心方向を向き、おもりは糸に垂直な方向（円の接線方向）に移動します。したがって \(\theta = 90°\) で \(\cos 90° = 0\)、仕事はゼロです。

これは垂直抗力の仕事がゼロになるのと同じ理由です。