質量 1 kg と 11 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 10 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 = 11 kgF = 10 N
Fc = N
2.やさしい
質量 24 kg の木箱を、水平な力 115 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 = 24 kgF = 115 Nμ = 0.3g = 9.81 m/s²
a = m/s²
3.ふつう
質量 10 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 0.15 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 = 10 kgθ = 35°μ = 0.15g = 9.81 m/s²
a = m/s²
4.ふつう
質量 15 kg のそりを、水平から 40° 上向きのロープで、150 N の力で水平な雪の上を引く。動摩擦係数は 0.1 である。g = 9.81 m/s² とする。そりの加速度 a を求めよ。
m = 15 kgF = 150 Nθ = 40°μ = 0.1g = 9.81 m/s²
a = m/s²
5.むずかしい
水平な机の上にある質量 7 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 5.5 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 0.1 である。 g = 9.81 m/s² とする。 全体の加速度 a を求めよ。
m1 = 7 kgm2 = 5.5 kgμ = 0.1g = 9.81 m/s²
a = m/s²
6.むずかしい
25° の斜面上にある質量 9 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 0.1 である。 g = 9.81 m/s² とする。 全体の加速度 a を求めよ。
m1 = 9 kgm2 = 9.5 kgθ = 25°μ = 0.1g = 9.81 m/s²
a = m/s²
解答
- 1. Fc = 9.167 N
- 2. a = 1.849 m/s²
- 3. a = 4.421 m/s²
- 4. a = 7.322 m/s²
- 5. a = 3.767 m/s²
- 6. a = 2.588 m/s²
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。