質量 45 kg の木箱を水平なロープで床の上を引く。動摩擦係数は 0.1 である。g = 9.81 m/s² とする。木箱に 0.75 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 = 45 kgμ = 0.1a = 0.75 m/s²g = 9.81 m/s²
F = N
2.やさしい
質量 95 kg の人がエレベーター内で体重計に乗っている。 エレベーターは下向きに動いており、3 m/s² で減速している。 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 = 95 kga = 3 m/s²g = 9.81 m/s²
N = N
3.ふつう
質量 12 kg のブロックが、水平と 20° をなす斜面をすべり下りる。動摩擦係数は 0.3 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 = 12 kgθ = 20°μ = 0.3g = 9.81 m/s²
a = m/s²
4.ふつう
質量 11 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 0.1 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 = 11 kgθ = 45°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 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 2 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 = 6.5 kgm2 = 2 kgμ = 0g = 9.81 m/s²
T = N
6.むずかしい
25° の斜面上にある質量 9.5 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 8.5 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 0.2 である。 g = 9.81 m/s² とする。 全体の加速度 a を求めよ。
m1 = 9.5 kgm2 = 8.5 kgθ = 25°μ = 0.2g = 9.81 m/s²
a = m/s²
解答
- 1. F = 77.9 N
- 2. N = 1217 N
- 3. a = 0.5897 m/s²
- 4. a = 6.243 m/s²
- 5. T = 15 N
- 6. a = 1.506 m/s²
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