質量 18 kg の木箱を、水平な力 80 N で床の上を押す。動摩擦係数は 0.1、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 = 18 kgF = 80 Nμ = 0.1g = 9.81 m/s²
a = m/s²
2.やさしい
質量 60 kg の人がエレベーター内で体重計に乗っている。 エレベーターが 2.5 m/s² の加速度で上向きに動き始める。 g = 9.81 m/s² とする。体重計が人に及ぼす力 N(ニュートン単位での体重計の読み)を求めよ。
m = 60 kga = 2.5 m/s²g = 9.81 m/s²
N = N
3.ふつう
質量 20 kg の箱を、水平と 20° 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 0.1 である。g = 9.81 m/s² とする。押す力 F を求めよ。
m = 20 kgθ = 20°μ = 0.1g = 9.81 m/s²
F = N
4.ふつう
質量 6 kg と 3 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。 糸の張力 T を求めよ。
m1 = 6 kgm2 = 3 kgg = 9.81 m/s²
T = N
5.むずかしい
水平な机の上にある質量 3 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 5 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 0.2 である。 g = 9.81 m/s² とする。 糸の張力 T を求めよ。
m1 = 3 kgm2 = 5 kgμ = 0.2g = 9.81 m/s²
T = N
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 35 N が前の 6 kg のブロックを引き、2 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 = 2 kgm2 = 6 kgF = 35 Nμ = 0.15g = 9.81 m/s²
a = m/s²
解答
- 1. a = 3.463 m/s²
- 2. N = 738.6 N
- 3. F = 85.54 N
- 4. T = 39.24 N
- 5. T = 22.07 N
- 6. a = 2.904 m/s²
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