質量 2 kg と 4 kg の 2 つのブロックが、摩擦のない床の上に並んで置かれている。水平な力 10 N が 2 kg のブロックを押し、そのブロックがもう一方を押す。 1 つ目のブロックが 2 つ目のブロックに及ぼす力 Fc 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
m1 = 2 kgm2 = 4 kgF = 10 N
Fc = N
2.やさしい
質量 3 kg と 6 kg の 2 つのブロックが、摩擦のない床の上に並んで置かれている。水平な力 45 N が 3 kg のブロックを押し、そのブロックがもう一方を押す。 ブロックの加速度 a を求めよ。
m1 = 3 kgm2 = 6 kgF = 45 N
a = m/s²
3.ふつう
質量 4 kg のブロックが、水平と 30° 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 = 4 kgθ = 30°μ = 0.25g = 9.81 m/s²
a = m/s²
4.ふつう
質量 9 kg のブロックが、水平と 25° をなすなめらかな斜面をすべり下りる。 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 = 9 kgθ = 25°μ = 0g = 9.81 m/s²
a = m/s²
5.むずかしい
水平な机の上にある質量 9 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 6 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 0.25 である。 g = 9.81 m/s² とする。 全体の加速度 a を求めよ。
m1 = 9 kgm2 = 6 kgμ = 0.25g = 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 50 N が前の 4 kg のブロックを引き、5 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 0.1 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 = 5 kgm2 = 4 kgF = 50 Nμ = 0.1g = 9.81 m/s²
T = N
解答
- 1. Fc = 6.667 N
- 2. a = 5 m/s²
- 3. a = 2.781 m/s²
- 4. a = 4.146 m/s²
- 5. a = 2.453 m/s²
- 6. T = 27.78 N
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