質量 1 kg と 9 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 50 N が 1 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 = 1 kgm2 = 9 kgF = 50 N
Fc = N
2.やさしい
質量 32 kg の木箱を、水平な力 110 N で床の上を押す。動摩擦係数は 0.15、g = 9.81 m/s² とする。木箱の加速度 a を求めよ。
m = 32 kgF = 110 Nμ = 0.15g = 9.81 m/s²
a = m/s²
3.ふつう
箱が水平な床の上を初速 8.5 m/s ですべり、15 m 進んで止まる。g = 9.81 m/s² とする。動摩擦係数 μ を求めよ。
v₀ = 8.5 m/sd = 15 mg = 9.81 m/s²
μ =
4.ふつう
質量 30 kg の箱を、水平と 15° 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 0.4 である。g = 9.81 m/s² とする。押す力 F を求めよ。
m = 30 kgθ = 15°μ = 0.4g = 9.81 m/s²
F = N
5.むずかしい
水平な机の上にある質量 6.5 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 3.5 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 0.25 である。 g = 9.81 m/s² とする。 全体の加速度 a を求めよ。
m1 = 6.5 kgm2 = 3.5 kgμ = 0.25g = 9.81 m/s²
a = m/s²
6.むずかしい
20° 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 9.5 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 0.15 である。 g = 9.81 m/s² とする。 糸の張力 T を求めよ。
m1 = 1.5 kgm2 = 9.5 kgθ = 20°μ = 0.15g = 9.81 m/s²
T = N
解答
- 1. Fc = 45 N
- 2. a = 1.966 m/s²
- 3. μ = 0.2455
- 4. F = 189.9 N
- 5. a = 1.839 m/s²
- 6. T = 18.85 N
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