質量 32 kg の木箱を、水平な力 145 N で床の上を押す。動摩擦係数は 0.3、g = 9.81 m/s² とする。木箱の加速度 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
m = 32 kgF = 145 Nμ = 0.3g = 9.81 m/s²
a = m/s²
2.やさしい
質量 55 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 3 m/s² の加速度を与える引く力 F はいくらか。
m = 55 kgμ = 0.2a = 3 m/s²g = 9.81 m/s²
F = N
3.ふつう
質量 4 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 0.25 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 = 4 kgθ = 25°μ = 0.25g = 9.81 m/s²
a = m/s²
4.ふつう
質量 15 kg の箱を、水平と 35° をなす斜面に平行な力で、斜面を一定の速さで押し上げる。動摩擦係数は 0.2 である。g = 9.81 m/s² とする。押す力 F を求めよ。
m = 15 kgθ = 35°μ = 0.2g = 9.81 m/s²
F = N
5.むずかしい
20° の斜面上にある質量 8.5 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 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。 ブロックと斜面の間の動摩擦係数は 0.15 である。 g = 9.81 m/s² とする。 全体の加速度 a を求めよ。
m1 = 8.5 kgm2 = 5 kgθ = 20°μ = 0.15g = 9.81 m/s²
a = m/s²
6.むずかしい
ブロックを押して、15° の斜面を速さ 6.5 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 = 6.5 m/sθ = 15°μ = 0.15g = 9.81 m/s²
d = m
解答
- 1. a = 1.588 m/s²
- 2. F = 272.9 N
- 3. a = 1.923 m/s²
- 4. F = 108.5 N
- 5. a = 0.6502 m/s²
- 6. d = 5.334 m
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