質量 5 kg の木箱を水平なロープで床の上を引く。動摩擦係数は 0.25 である。g = 9.81 m/s² とする。木箱に 2.5 m/s² の加速度を与える引く力 F はいくらか。
解答つきニュートンの法則ワークシート
1.やさしい
m = 5 kgμ = 0.25a = 2.5 m/s²g = 9.81 m/s²
F = N
2.やさしい
質量 90 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 2.5 m/s² の加速度で上向きに動き始める。 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。
m = 90 kga = 2.5 m/s²g = 9.81 m/s²
N = N
3.ふつう
質量 30 kg のそりを、水平から 40° 上向きのロープで、120 N の力で水平な雪の上を引く。動摩擦係数は 0.3 である。g = 9.81 m/s² とする。そりの加速度 a を求めよ。
m = 30 kgF = 120 Nθ = 40°μ = 0.3g = 9.81 m/s²
a = m/s²
4.ふつう
質量 3 kg のブロックが、水平と 20° をなす斜面をすべり下りる。動摩擦係数は 0.3 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 = 3 kgθ = 20°μ = 0.3g = 9.81 m/s²
a = m/s²
5.むずかしい
ブロックを押して、15° の斜面を速さ 11 m/s ですべり上がらせる。動摩擦係数は 0.3 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 m/sθ = 15°μ = 0.3g = 9.81 m/s²
d = m
6.むずかしい
水平な机の上にある質量 5.5 kg のブロックが、なめらかな滑車にかけた軽い糸で、つり下げた質量 4 kg のおもりとつながれている。 ブロックと机の間の動摩擦係数は 0.25 である。 g = 9.81 m/s² とする。 糸の張力 T を求めよ。
m1 = 5.5 kgm2 = 4 kgμ = 0.25g = 9.81 m/s²
T = N
解答
- 1. F = 24.76 N
- 2. N = 1108 N
- 3. a = 0.8925 m/s²
- 4. a = 0.5897 m/s²
- 5. d = 11.24 m
- 6. T = 28.4 N
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