質量 40 kg の木箱を、水平な力 90 N で床の上を押す。動摩擦係数は 0.1、g = 9.81 m/s² とする。木箱の加速度 a 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 = 40 kgF = 90 Nμ = 0.1g = 9.81 m/s²
a = m/s²
2.やさしい
質量 5 kg と 9 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 40 N が 5 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 = 5 kgm2 = 9 kgF = 40 N
Fc = N
3.ふつう
質量 9 kg のブロックが、水平と 30° 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 = 9 kgθ = 30°μ = 0.3g = 9.81 m/s²
a = m/s²
4.ふつう
質量 4.5 kg と 1 kg のおもりが、軽くて摩擦のない滑車の両側に軽い糸でつながれてつり下げられている。系を静かに放す。g = 9.81 m/s² とする。 糸の張力 T を求めよ。
m1 = 4.5 kgm2 = 1 kgg = 9.81 m/s²
T = N
5.むずかしい
ブロックを押して、20° の斜面を速さ 6 m/s ですべり上がらせる。動摩擦係数は 0.25 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 = 6 m/sθ = 20°μ = 0.25g = 9.81 m/s²
d = m
6.むずかしい
水平な床の上の 2 つのブロックが軽い水平な糸でつながれている。水平な力 105 N が前の 3 kg のブロックを引き、1 kg のブロックは後ろから引かれる。両方のブロックの動摩擦係数は 0.3 である。g = 9.81 m/s² とする。 つないでいる糸の張力 T を求めよ。
m1 = 1 kgm2 = 3 kgF = 105 Nμ = 0.3g = 9.81 m/s²
T = N
解答
- 1. a = 1.269 m/s²
- 2. Fc = 25.71 N
- 3. a = 2.356 m/s²
- 4. T = 16.05 N
- 5. d = 3.18 m
- 6. T = 26.25 N
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