質量 40 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 1.75 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 = 40 kgμ = 0.3a = 1.75 m/s²g = 9.81 m/s²
F = N
2.やさしい
質量 4 kg の木箱を、水平な力 50 N で床の上を押す。動摩擦係数は 0.4、g = 9.81 m/s² とする。木箱の加速度 a を求めよ。
m = 4 kgF = 50 Nμ = 0.4g = 9.81 m/s²
a = m/s²
3.ふつう
箱が水平な床の上を初速 9.5 m/s ですべり、92 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 = 9.5 m/sd = 92 mg = 9.81 m/s²
μ =
4.ふつう
質量 5.5 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。 おもりの加速度 a を求めよ。
m1 = 5.5 kgm2 = 1 kgg = 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 10.5 m/s ですべり上がらせる。動摩擦係数は 0.1 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 = 10.5 m/sθ = 20°μ = 0.1g = 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 2 kg のブロックを引き、8 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 0.1 である。g = 9.81 m/s² とする。 ブロックの加速度 a を求めよ。
m1 = 8 kgm2 = 2 kgF = 105 Nμ = 0.1g = 9.81 m/s²
a = m/s²
解答
- 1. F = 187.7 N
- 2. a = 8.576 m/s²
- 3. μ = 0.05
- 4. a = 6.792 m/s²
- 5. d = 12.89 m
- 6. a = 9.519 m/s²
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