質量 30 kg の木箱を水平なロープで床の上を引く。動摩擦係数は 0.1 である。g = 9.81 m/s² とする。木箱に 1 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 = 30 kgμ = 0.1a = 1 m/s²g = 9.81 m/s²
F = N
2.やさしい
質量 36 kg の木箱を、水平な力 100 N で床の上を押す。動摩擦係数は 0.25、g = 9.81 m/s² とする。木箱の加速度 a を求めよ。
m = 36 kgF = 100 Nμ = 0.25g = 9.81 m/s²
a = m/s²
3.ふつう
質量 8 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 0.25 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 = 8 kgθ = 30°μ = 0.25g = 9.81 m/s²
a = m/s²
4.ふつう
質量 40 kg のそりを、水平から 20° 上向きのロープで、90 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 = 40 kgF = 90 Nθ = 20°μ = 0.2g = 9.81 m/s²
a = m/s²
5.むずかしい
20° の斜面上にある質量 10 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 7 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 0.25 である。 g = 9.81 m/s² とする。 全体の加速度 a を求めよ。
m1 = 10 kgm2 = 7 kgθ = 20°μ = 0.25g = 9.81 m/s²
a = m/s²
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 125 N が前の 10 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 0.15 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 = 7 kgm2 = 10 kgF = 125 Nμ = 0.15g = 9.81 m/s²
a = m/s²
解答
- 1. F = 59.43 N
- 2. a = 0.3253 m/s²
- 3. a = 2.781 m/s²
- 4. a = 0.3062 m/s²
- 5. a = 0.7101 m/s²
- 6. a = 5.881 m/s²
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