質量 10 kg の木箱を水平なロープで床の上を引く。動摩擦係数は 0.2 である。g = 9.81 m/s² とする。木箱に 0.5 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 = 10 kgμ = 0.2a = 0.5 m/s²g = 9.81 m/s²
F = N
2.やさしい
質量 35 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 m/s² の加速度を与える引く力 F はいくらか。
m = 35 kgμ = 0.25a = 2 m/s²g = 9.81 m/s²
F = N
3.ふつう
質量 6 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 0.15 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 = 6 kgθ = 20°μ = 0.15g = 9.81 m/s²
a = m/s²
4.ふつう
質量 20 kg のブロックが、水平と 45° をなす斜面をすべり下りる。動摩擦係数は 0.1 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 = 45°μ = 0.1g = 9.81 m/s²
a = m/s²
5.むずかしい
20° の斜面上にある質量 2.5 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 9.5 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。 ブロックと斜面の間の動摩擦係数は 0.15 である。 g = 9.81 m/s² とする。 糸の張力 T を求めよ。
m1 = 2.5 kgm2 = 9.5 kgθ = 20°μ = 0.15g = 9.81 m/s²
T = N
6.むずかしい
水平な机の上にある質量 3.5 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 4.5 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 0.2 である。 g = 9.81 m/s² とする。 全体の加速度 a を求めよ。
m1 = 3.5 kgm2 = 4.5 kgμ = 0.2g = 9.81 m/s²
a = m/s²
解答
- 1. F = 24.62 N
- 2. F = 155.8 N
- 3. a = 1.972 m/s²
- 4. a = 6.243 m/s²
- 5. T = 28.79 N
- 6. a = 4.66 m/s²
ステップごとの詳しい解答:このトピックは examproblems.com で練習できます。