質量 8 kg の木箱を、水平な力 70 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 = 8 kgF = 70 Nμ = 0.1g = 9.81 m/s²
a = m/s²
2.やさしい
質量 50 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 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。
m = 50 kga = 2 m/s²g = 9.81 m/s²
N = N
3.ふつう
質量 5 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 0.1 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 = 5 kgθ = 30°μ = 0.1g = 9.81 m/s²
a = m/s²
4.ふつう
質量 25 kg のそりを、水平から 40° 上向きのロープで、200 N の力で水平な雪の上を引く。動摩擦係数は 0.2 である。g = 9.81 m/s² とする。そりの加速度 a を求めよ。
m = 25 kgF = 200 Nθ = 40°μ = 0.2g = 9.81 m/s²
a = m/s²
5.むずかしい
25° の斜面上にある質量 1.5 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 2.5 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。 糸の張力 T を求めよ。
m1 = 1.5 kgm2 = 2.5 kgθ = 25°μ = 0g = 9.81 m/s²
T = N
6.むずかしい
水平な机の上にある質量 4.5 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 1 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。 全体の加速度 a を求めよ。
m1 = 4.5 kgm2 = 1 kgμ = 0.1g = 9.81 m/s²
a = m/s²
解答
- 1. a = 7.769 m/s²
- 2. N = 390.5 N
- 3. a = 4.055 m/s²
- 4. a = 5.195 m/s²
- 5. T = 13.08 N
- 6. a = 0.981 m/s²
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