質量 5 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 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 = 5 kgμ = 0.15a = 1.75 m/s²g = 9.81 m/s²
F = N
2.やさしい
質量 50 kg の人がエレベーター内で体重計に乗っている。 エレベーターが 1.5 m/s² の加速度で上向きに動き始める。 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。
m = 50 kga = 1.5 m/s²g = 9.81 m/s²
N = N
3.ふつう
質量 35 kg のそりを、水平から 40° 上向きのロープで、130 N の力で水平な雪の上を引く。動摩擦係数は 0.25 である。g = 9.81 m/s² とする。そりの加速度 a を求めよ。
m = 35 kgF = 130 Nθ = 40°μ = 0.25g = 9.81 m/s²
a = m/s²
4.ふつう
質量 8 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 0.25 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 = 8 kgθ = 25°μ = 0.25g = 9.81 m/s²
a = m/s²
5.むずかしい
ブロックを押して、25° の斜面を速さ 10 m/s ですべり上がらせる。動摩擦係数は 0.3 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 = 25°μ = 0.3g = 9.81 m/s²
d = m
6.むずかしい
40° の斜面上にある質量 1.5 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 3.5 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 = 1.5 kgm2 = 3.5 kgθ = 40°μ = 0.1g = 9.81 m/s²
a = m/s²
解答
- 1. F = 16.11 N
- 2. N = 565.5 N
- 3. a = 0.9897 m/s²
- 4. a = 1.923 m/s²
- 5. d = 7.339 m
- 6. a = 4.75 m/s²
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