質量 95 kg の人がエレベーター内で体重計に乗っている。 エレベーターは下向きに動いており、1 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。
解答つきニュートンの法則ワークシート
1.やさしい
m = 95 kga = 1 m/s²g = 9.81 m/s²
N = N
2.やさしい
質量 32 kg の木箱を、水平な力 60 N で床の上を押す。動摩擦係数は 0.15、g = 9.81 m/s² とする。木箱の加速度 a を求めよ。
m = 32 kgF = 60 Nμ = 0.15g = 9.81 m/s²
a = m/s²
3.ふつう
質量 6 kg と 2.5 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。 おもりの加速度 a を求めよ。
m1 = 6 kgm2 = 2.5 kgg = 9.81 m/s²
a = m/s²
4.ふつう
質量 8 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 0.2 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 = 8 kgθ = 45°μ = 0.2g = 9.81 m/s²
a = m/s²
5.むずかしい
水平な机の上にある質量 2 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 1.5 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 0.3 である。 g = 9.81 m/s² とする。 糸の張力 T を求めよ。
m1 = 2 kgm2 = 1.5 kgμ = 0.3g = 9.81 m/s²
T = N
6.むずかしい
20° の斜面上にある質量 2 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 5.5 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 0.25 である。 g = 9.81 m/s² とする。 糸の張力 T を求めよ。
m1 = 2 kgm2 = 5.5 kgθ = 20°μ = 0.25g = 9.81 m/s²
T = N
解答
- 1. N = 1027 N
- 2. a = 0.4035 m/s²
- 3. a = 4.039 m/s²
- 4. a = 5.549 m/s²
- 5. T = 10.93 N
- 6. T = 22.69 N
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