質量 35 kg の木箱を水平なロープで床の上を引く。動摩擦係数は 0.25 である。g = 9.81 m/s² とする。木箱に 1.75 m/s² の加速度を与える引く力 F はいくらか。
解答つきニュートンの法則ワークシート
1.やさしい
m = 35 kgμ = 0.25a = 1.75 m/s²g = 9.81 m/s²
F = N
2.やさしい
質量 16 kg の木箱を、水平な力 45 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。
m = 16 kgF = 45 Nμ = 0.1g = 9.81 m/s²
a = m/s²
3.ふつう
質量 6.5 kg と 3.5 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。 糸の張力 T を求めよ。
m1 = 6.5 kgm2 = 3.5 kgg = 9.81 m/s²
T = N
4.ふつう
質量 40 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 0.4 である。g = 9.81 m/s² とする。押す力 F を求めよ。
m = 40 kgθ = 30°μ = 0.4g = 9.81 m/s²
F = N
5.むずかしい
水平な机の上にある質量 4.5 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 4 kg のおもりとつながれている。 机の面はなめらかである。 g = 9.81 m/s² とする。 全体の加速度 a を求めよ。
m1 = 4.5 kgm2 = 4 kgμ = 0g = 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 85 N が前の 9 kg のブロックを引き、10 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。 ブロックの加速度 a を求めよ。
m1 = 10 kgm2 = 9 kgF = 85 Nμ = 0.2g = 9.81 m/s²
a = m/s²
解答
- 1. F = 147.1 N
- 2. a = 1.831 m/s²
- 3. T = 44.64 N
- 4. F = 332.1 N
- 5. a = 4.616 m/s²
- 6. a = 2.512 m/s²
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