質量 10 kg の木箱を、水平な力 80 N で床の上を押す。動摩擦係数は 0.4、g = 9.81 m/s² とする。木箱の加速度 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
m = 10 kgF = 80 Nμ = 0.4g = 9.81 m/s²
a = m/s²
2.やさしい
質量 85 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 2.5 m/s² の加速度で下向きに動き始める。 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 = 85 kga = 2.5 m/s²g = 9.81 m/s²
N = N
3.ふつう
質量 19 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 0.1 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 = 19 kgθ = 40°μ = 0.1g = 9.81 m/s²
a = m/s²
4.ふつう
質量 35 kg のそりを、水平から 15° 上向きのロープで、100 N の力で水平な雪の上を引く。動摩擦係数は 0.2 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 = 100 Nθ = 15°μ = 0.2g = 9.81 m/s²
a = m/s²
5.むずかしい
水平な床の上の 2 つのブロックが軽い水平な糸でつながれている。水平な力 105 N が前の 2 kg のブロックを引き、4 kg のブロックは後ろから引かれる。両方のブロックの動摩擦係数は 0.25 である。g = 9.81 m/s² とする。 つないでいる糸の張力 T を求めよ。
m1 = 4 kgm2 = 2 kgF = 105 Nμ = 0.25g = 9.81 m/s²
T = N
6.むずかしい
ブロックを押して、20° の斜面を速さ 6.5 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 = 6.5 m/sθ = 20°μ = 0.15g = 9.81 m/s²
d = m
解答
- 1. a = 4.076 m/s²
- 2. N = 621.4 N
- 3. a = 5.554 m/s²
- 4. a = 0.9457 m/s²
- 5. T = 70 N
- 6. d = 4.459 m
ステップごとの詳しい解答:このトピックは examproblems.com で練習できます。