質量 15 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 1.5 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 = 15 kgμ = 0.3a = 1.5 m/s²g = 9.81 m/s²
F = N
2.やさしい
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 0.4 である。g = 9.81 m/s² とする。木箱に 2 m/s² の加速度を与える引く力 F はいくらか。
m = 20 kgμ = 0.4a = 2 m/s²g = 9.81 m/s²
F = N
3.ふつう
質量 12 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 0.2 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 = 12 kgθ = 25°μ = 0.2g = 9.81 m/s²
a = m/s²
4.ふつう
質量 5 kg のそりを、水平から 15° 上向きのロープで、30 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 = 5 kgF = 30 Nθ = 15°μ = 0.2g = 9.81 m/s²
a = m/s²
5.むずかしい
30° の斜面上にある質量 2.5 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 8 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 = 2.5 kgm2 = 8 kgθ = 30°μ = 0g = 9.81 m/s²
a = m/s²
6.むずかしい
水平な机の上にある質量 3.5 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 3 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 0.3 である。 g = 9.81 m/s² とする。 糸の張力 T を求めよ。
m1 = 3.5 kgm2 = 3 kgμ = 0.3g = 9.81 m/s²
T = N
解答
- 1. F = 66.65 N
- 2. F = 118.5 N
- 3. a = 2.368 m/s²
- 4. a = 4.144 m/s²
- 5. a = 6.306 m/s²
- 6. T = 20.6 N
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