質量 9 kg と 11 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 55 N が 9 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。
解答つきニュートンの法則ワークシート
1.やさしい
m1 = 9 kgm2 = 11 kgF = 55 N
a = m/s²
2.やさしい
質量 1 kg と 11 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 65 N が 1 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 = 1 kgm2 = 11 kgF = 65 N
a = m/s²
3.ふつう
質量 30 kg のそりを、水平から 30° 上向きのロープで、140 N の力で水平な雪の上を引く。動摩擦係数は 0.4 である。g = 9.81 m/s² とする。そりの加速度 a を求めよ。
m = 30 kgF = 140 Nθ = 30°μ = 0.4g = 9.81 m/s²
a = m/s²
4.ふつう
質量 10 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 0.3 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 = 10 kgθ = 45°μ = 0.3g = 9.81 m/s²
a = m/s²
5.むずかしい
25° の斜面上にある質量 1.5 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 7.5 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 0.2 である。 g = 9.81 m/s² とする。 全体の加速度 a を求めよ。
m1 = 1.5 kgm2 = 7.5 kgθ = 25°μ = 0.2g = 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 75 N が前の 11 kg のブロックを引き、3 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 0.2 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 = 3 kgm2 = 11 kgF = 75 Nμ = 0.2g = 9.81 m/s²
T = N
解答
- 1. a = 2.75 m/s²
- 2. a = 5.417 m/s²
- 3. a = 1.051 m/s²
- 4. a = 4.856 m/s²
- 5. a = 7.188 m/s²
- 6. T = 16.07 N
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