質量 55 kg の人がエレベーター内で体重計に乗っている。 エレベーターが 1 m/s² の加速度で下向きに動き始める。 g = 9.81 m/s² とする。体重計が人に及ぼす力 N(ニュートン単位での体重計の読み)を求めよ。
解答つきニュートンの法則ワークシート
1.やさしい
m = 55 kga = 1 m/s²g = 9.81 m/s²
N = N
2.やさしい
質量 3 kg と 4 kg の 2 つのブロックが、摩擦のない床の上に並んで置かれている。水平な力 65 N が 3 kg のブロックを押し、そのブロックがもう一方を押す。 1 つ目のブロックが 2 つ目のブロックに及ぼす力 Fc を求めよ。
m1 = 3 kgm2 = 4 kgF = 65 N
Fc = N
3.ふつう
質量 20 kg のブロックが、水平と 25° をなす斜面をすべり下りる。動摩擦係数は 0.2 である。 g = 9.81 m/s² とする。斜面に沿ったブロックの加速度 a を求めよ。
m = 20 kgθ = 25°μ = 0.2g = 9.81 m/s²
a = m/s²
4.ふつう
箱が水平な床の上を初速 2 m/s ですべり、0.82 m 進んで止まる。g = 9.81 m/s² とする。動摩擦係数 μ を求めよ。
v₀ = 2 m/sd = 0.82 mg = 9.81 m/s²
μ =
5.むずかしい
40° の斜面上にある質量 4.5 kg のブロックが、斜面の上端にある摩擦のない滑車を通る軽い糸で、つり下げられた質量 5 kg のおもりにつながれている。つり下げられたおもりは下向きに動く。 斜面には摩擦がない。 g = 9.81 m/s² とする。 全体の加速度 a を求めよ。
m1 = 4.5 kgm2 = 5 kgθ = 40°μ = 0g = 9.81 m/s²
a = m/s²
6.むずかしい
ブロックを押して、35° の斜面を速さ 11.5 m/s ですべり上がらせる。動摩擦係数は 0.1 である。g = 9.81 m/s² とする。止まるまでに斜面に沿ってどれだけの距離 d すべるか。
v₀ = 11.5 m/sθ = 35°μ = 0.1g = 9.81 m/s²
d = m
解答
- 1. N = 484.6 N
- 2. Fc = 37.14 N
- 3. a = 2.368 m/s²
- 4. μ = 0.2486
- 5. a = 2.176 m/s²
- 6. d = 10.28 m
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