質量 20 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 0.75 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 = 20 kgμ = 0.2a = 0.75 m/s²g = 9.81 m/s²
F = N
2.やさしい
質量 8 kg と 10 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 8 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 = 8 kgm2 = 10 kgF = 50 N
a = m/s²
3.ふつう
質量 15 kg のブロックが、水平と 25° をなす斜面をすべり下りる。動摩擦係数は 0.3 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 = 15 kgθ = 25°μ = 0.3g = 9.81 m/s²
a = m/s²
4.ふつう
質量 17 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 = 17 kgθ = 45°μ = 0.1g = 9.81 m/s²
a = m/s²
5.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 80 N が前の 3 kg のブロックを引き、11 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 0.3 である。g = 9.81 m/s² とする。 つないでいる糸の張力 T を求めよ。
m1 = 11 kgm2 = 3 kgF = 80 Nμ = 0.3g = 9.81 m/s²
T = N
6.むずかしい
ブロックを押して、30° の斜面を速さ 10 m/s ですべり上がらせる。動摩擦係数は 0.3 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 m/sθ = 30°μ = 0.3g = 9.81 m/s²
d = m
解答
- 1. F = 54.24 N
- 2. a = 2.778 m/s²
- 3. a = 1.479 m/s²
- 4. a = 6.243 m/s²
- 5. T = 62.86 N
- 6. d = 6.708 m
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