質量 40 kg の木箱を、水平な力 170 N で床の上を押す。動摩擦係数は 0.3、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 = 40 kgF = 170 Nμ = 0.3g = 9.81 m/s²
a = m/s²
2.やさしい
質量 40 kg の木箱を水平なロープで床の上を引く。動摩擦係数は 0.15 である。g = 9.81 m/s² とする。木箱に 2.25 m/s² の加速度を与える引く力 F はいくらか。
m = 40 kgμ = 0.15a = 2.25 m/s²g = 9.81 m/s²
F = N
3.ふつう
質量 30 kg の箱を、水平と 25° 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 0.25 である。g = 9.81 m/s² とする。押す力 F を求めよ。
m = 30 kgθ = 25°μ = 0.25g = 9.81 m/s²
F = N
4.ふつう
質量 10 kg のブロックが、水平と 20° 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 = 10 kgθ = 20°μ = 0.2g = 9.81 m/s²
a = m/s²
5.むずかしい
ブロックを押して、20° の斜面を速さ 10 m/s ですべり上がらせる。動摩擦係数は 0.2 である。g = 9.81 m/s² とする。止まるまでに斜面に沿ってどれだけの距離 d すべるか。
v₀ = 10 m/sθ = 20°μ = 0.2g = 9.81 m/s²
d = m
6.むずかしい
20° の斜面上にある質量 6 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 4.5 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。 全体の加速度 a を求めよ。
m1 = 6 kgm2 = 4.5 kgθ = 20°μ = 0.25g = 9.81 m/s²
a = m/s²
解答
- 1. a = 1.307 m/s²
- 2. F = 148.9 N
- 3. F = 191.1 N
- 4. a = 1.512 m/s²
- 5. d = 9.617 m
- 6. a = 0.9701 m/s²
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