質量 50 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 0.5 m/s² の加速度で下向きに動き始める。 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。
解答つきニュートンの法則ワークシート
1.やさしい
m = 50 kga = 0.5 m/s²g = 9.81 m/s²
N = N
2.やさしい
質量 30 kg の木箱を、水平な力 95 N で床の上を押す。動摩擦係数は 0.2、g = 9.81 m/s² とする。木箱の加速度 a を求めよ。
m = 30 kgF = 95 Nμ = 0.2g = 9.81 m/s²
a = m/s²
3.ふつう
質量 2 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 = 2 kgθ = 25°μ = 0.25g = 9.81 m/s²
a = m/s²
4.ふつう
質量 50 kg の箱を、水平と 30° 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 = 50 kgθ = 30°μ = 0.1g = 9.81 m/s²
F = N
5.むずかしい
水平な机の上にある質量 1 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 2.5 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 0.1 である。 g = 9.81 m/s² とする。 全体の加速度 a を求めよ。
m1 = 1 kgm2 = 2.5 kgμ = 0.1g = 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 45 N が前の 5 kg のブロックを引き、12 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 = 12 kgm2 = 5 kgF = 45 Nμ = 0.2g = 9.81 m/s²
T = N
解答
- 1. N = 465.5 N
- 2. a = 1.205 m/s²
- 3. a = 1.923 m/s²
- 4. F = 287.7 N
- 5. a = 6.727 m/s²
- 6. T = 31.76 N
ステップごとの詳しい解答:このトピックは examproblems.com で練習できます。