質量 5 kg と 6 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 30 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。 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 = 5 kgm2 = 6 kgF = 30 N
Fc = N
2.やさしい
質量 2 kg と 5 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 80 N が 2 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。
m1 = 2 kgm2 = 5 kgF = 80 N
Fc = N
3.ふつう
質量 17 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 0.3 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 = 17 kgθ = 40°μ = 0.3g = 9.81 m/s²
a = m/s²
4.ふつう
質量 25 kg のそりを、水平から 35° 上向きのロープで、190 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 = 25 kgF = 190 Nθ = 35°μ = 0.2g = 9.81 m/s²
a = m/s²
5.むずかしい
水平な机の上にある質量 8 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 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。 糸の張力 T を求めよ。
m1 = 8 kgm2 = 3 kgμ = 0.1g = 9.81 m/s²
T = N
6.むずかしい
ブロックを押して、35° の斜面を速さ 11.5 m/s ですべり上がらせる。動摩擦係数は 0.2 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 = 11.5 m/sθ = 35°μ = 0.2g = 9.81 m/s²
d = m
解答
- 1. Fc = 16.36 N
- 2. Fc = 57.14 N
- 3. a = 4.051 m/s²
- 4. a = 5.135 m/s²
- 5. T = 23.54 N
- 6. d = 9.141 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。