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 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 m/s²g = 9.81 m/s²
F = N
2.やさしい
質量 40 kg の木箱を、水平な力 125 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。
m = 40 kgF = 125 Nμ = 0.3g = 9.81 m/s²
a = m/s²
3.ふつう
質量 9 kg のブロックが、水平と 40° をなす斜面をすべり下りる。動摩擦係数は 0.15 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 = 9 kgθ = 40°μ = 0.15g = 9.81 m/s²
a = m/s²
4.ふつう
質量 5 kg のブロックが、水平と 45° をなす斜面をすべり下りる。動摩擦係数は 0.1 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 = 5 kgθ = 45°μ = 0.1g = 9.81 m/s²
a = m/s²
5.むずかしい
35° の斜面上にある質量 2 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 10 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 0.2 である。 g = 9.81 m/s² とする。 糸の張力 T を求めよ。
m1 = 2 kgm2 = 10 kgθ = 35°μ = 0.2g = 9.81 m/s²
T = N
6.むずかしい
ブロックを押して、35° の斜面を速さ 7.5 m/s ですべり上がらせる。動摩擦係数は 0.15 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 = 7.5 m/sθ = 35°μ = 0.15g = 9.81 m/s²
d = m
解答
- 1. F = 12.36 N
- 2. a = 0.182 m/s²
- 3. a = 5.179 m/s²
- 4. a = 6.243 m/s²
- 5. T = 28.41 N
- 6. d = 4.117 m
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