質量 2 kg の木箱を、水平な力 20 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 = 2 kgF = 20 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。 エレベーターは上向きに動いており、1.5 m/s² で減速している。 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 = 1.5 m/s²g = 9.81 m/s²
N = N
3.ふつう
質量 45 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 0.15 である。g = 9.81 m/s² とする。押す力 F を求めよ。
m = 45 kgθ = 20°μ = 0.15g = 9.81 m/s²
F = N
4.ふつう
箱が水平な床の上を初速 8 m/s ですべり、22 m 進んで止まる。g = 9.81 m/s² とする。動摩擦係数 μ を求めよ。
v₀ = 8 m/sd = 22 mg = 9.81 m/s²
μ =
5.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 100 N が前の 5 kg のブロックを引き、6 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 0.3 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 = 6 kgm2 = 5 kgF = 100 Nμ = 0.3g = 9.81 m/s²
T = N
6.むずかしい
水平な机の上にある質量 6 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 3.5 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 = 6 kgm2 = 3.5 kgμ = 0.1g = 9.81 m/s²
a = m/s²
解答
- 1. a = 9.019 m/s²
- 2. N = 498.6 N
- 3. F = 213.2 N
- 4. μ = 0.1483
- 5. T = 54.55 N
- 6. a = 2.995 m/s²
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