質量 2 kg と 12 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 15 N が 2 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。
解答つきニュートンの法則ワークシート
1.やさしい
m1 = 2 kgm2 = 12 kgF = 15 N
Fc = N
2.やさしい
質量 55 kg の木箱を水平なロープで床の上を引く。動摩擦係数は 0.3 である。g = 9.81 m/s² とする。木箱に 1.25 m/s² の加速度を与える引く力 F はいくらか。
m = 55 kgμ = 0.3a = 1.25 m/s²g = 9.81 m/s²
F = N
3.ふつう
質量 30 kg の箱を、水平と 40° をなす斜面に平行な力で、斜面を一定の速さで押し上げる。動摩擦係数は 0.3 である。g = 9.81 m/s² とする。押す力 F を求めよ。
m = 30 kgθ = 40°μ = 0.3g = 9.81 m/s²
F = N
4.ふつう
箱が水平な床の上を初速 11 m/s ですべり、25 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 = 11 m/sd = 25 mg = 9.81 m/s²
μ =
5.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 130 N が前の 4 kg のブロックを引き、7 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 = 7 kgm2 = 4 kgF = 130 Nμ = 0.3g = 9.81 m/s²
T = N
6.むずかしい
水平な机の上にある質量 10 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 5 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 0.1 である。 g = 9.81 m/s² とする。 糸の張力 T を求めよ。
m1 = 10 kgm2 = 5 kgμ = 0.1g = 9.81 m/s²
T = N
解答
- 1. Fc = 12.86 N
- 2. F = 230.6 N
- 3. F = 256.8 N
- 4. μ = 0.2467
- 5. T = 82.73 N
- 6. T = 35.97 N
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