質量 10 kg と 2 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 20 N が 10 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。
解答つきニュートンの法則ワークシート
1.やさしい
m1 = 10 kgm2 = 2 kgF = 20 N
a = m/s²
2.やさしい
質量 20 kg の木箱を、水平な力 80 N で床の上を押す。動摩擦係数は 0.25、g = 9.81 m/s² とする。木箱の加速度 a を求めよ。
m = 20 kgF = 80 Nμ = 0.25g = 9.81 m/s²
a = m/s²
3.ふつう
質量 16 kg のブロックが、水平と 25° をなす斜面をすべり下りる。動摩擦係数は 0.3 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 = 16 kgθ = 25°μ = 0.3g = 9.81 m/s²
a = m/s²
4.ふつう
質量 15 kg の箱を、水平と 35° 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 = 15 kgθ = 35°μ = 0.15g = 9.81 m/s²
F = N
5.むずかしい
20° の斜面上にある質量 7 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 6.5 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 0.1 である。 g = 9.81 m/s² とする。 全体の加速度 a を求めよ。
m1 = 7 kgm2 = 6.5 kgθ = 20°μ = 0.1g = 9.81 m/s²
a = m/s²
6.むずかしい
水平な机の上にある質量 2.5 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 0.5 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 = 2.5 kgm2 = 0.5 kgμ = 0.1g = 9.81 m/s²
a = m/s²
解答
- 1. a = 1.667 m/s²
- 2. a = 1.547 m/s²
- 3. a = 1.479 m/s²
- 4. F = 102.5 N
- 5. a = 2.506 m/s²
- 6. a = 0.8175 m/s²
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