質量 10 kg の木箱を水平なロープで床の上を引く。動摩擦係数は 0.2 である。g = 9.81 m/s² とする。木箱に 2.5 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 = 10 kgμ = 0.2a = 2.5 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 175 N で床の上を押す。動摩擦係数は 0.4、g = 9.81 m/s² とする。木箱の加速度 a を求めよ。
m = 40 kgF = 175 Nμ = 0.4g = 9.81 m/s²
a = m/s²
3.ふつう
質量 13 kg のブロックが、水平と 35° 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 = 13 kgθ = 35°μ = 0.25g = 9.81 m/s²
a = m/s²
4.ふつう
質量 9.5 kg と 7 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 = 9.5 kgm2 = 7 kgg = 9.81 m/s²
T = N
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 2.5 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。 糸の張力 T を求めよ。
m1 = 9 kgm2 = 2.5 kgμ = 0g = 9.81 m/s²
T = N
6.むずかしい
20° 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 2 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。 斜面には摩擦がない。 g = 9.81 m/s² とする。 全体の加速度 a を求めよ。
m1 = 2 kgm2 = 2 kgθ = 20°μ = 0g = 9.81 m/s²
a = m/s²
解答
- 1. F = 44.62 N
- 2. a = 0.451 m/s²
- 3. a = 3.618 m/s²
- 4. T = 79.07 N
- 5. T = 19.19 N
- 6. a = 3.227 m/s²
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