質量 4 kg と 2 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 10 N が 4 kg のブロックを押し、そのブロックがもう一方を押す。 ブロックの加速度 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
m1 = 4 kgm2 = 2 kgF = 10 N
a = m/s²
2.やさしい
質量 2 kg と 5 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 50 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。 ブロックの加速度 a を求めよ。
m1 = 2 kgm2 = 5 kgF = 50 N
a = m/s²
3.ふつう
質量 9 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 0.25 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 = 45°μ = 0.25g = 9.81 m/s²
a = m/s²
4.ふつう
質量 9 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 = 9 kgθ = 20°μ = 0.15g = 9.81 m/s²
a = m/s²
5.むずかしい
ブロックを押して、20° の斜面を速さ 5 m/s ですべり上がらせる。動摩擦係数は 0.15 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 = 5 m/sθ = 20°μ = 0.15g = 9.81 m/s²
d = m
6.むずかしい
25° の斜面上にある質量 9 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 5.5 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。 全体の加速度 a を求めよ。
m1 = 9 kgm2 = 5.5 kgθ = 25°μ = 0g = 9.81 m/s²
a = m/s²
解答
- 1. a = 1.667 m/s²
- 2. a = 7.143 m/s²
- 3. a = 5.203 m/s²
- 4. a = 1.972 m/s²
- 5. d = 2.638 m
- 6. a = 1.148 m/s²
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