質量 14 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 = 14 kgF = 80 Nμ = 0.4g = 9.81 m/s²
a = m/s²
2.やさしい
質量 5 kg と 7 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 40 N が 5 kg のブロックを押し、そのブロックがもう一方を押す。 ブロックの加速度 a を求めよ。
m1 = 5 kgm2 = 7 kgF = 40 N
a = m/s²
3.ふつう
質量 13 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 0.2 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 = 45°μ = 0.2g = 9.81 m/s²
a = m/s²
4.ふつう
質量 2 kg のブロックが、水平と 30° 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 = 2 kgθ = 30°μ = 0.25g = 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 75 N が前の 5 kg のブロックを引き、1 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 0.1 である。g = 9.81 m/s² とする。 ブロックの加速度 a を求めよ。
m1 = 1 kgm2 = 5 kgF = 75 Nμ = 0.1g = 9.81 m/s²
a = m/s²
6.むずかしい
ブロックを押して、20° の斜面を速さ 11 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 = 11 m/sθ = 20°μ = 0.15g = 9.81 m/s²
d = m
解答
- 1. a = 1.79 m/s²
- 2. a = 3.333 m/s²
- 3. a = 5.549 m/s²
- 4. a = 2.781 m/s²
- 5. a = 11.52 m/s²
- 6. d = 12.77 m
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