質量 40 kg の木箱を、水平な力 110 N で床の上を押す。動摩擦係数は 0.15、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 = 40 kgF = 110 Nμ = 0.15g = 9.81 m/s²
a = m/s²
2.やさしい
質量 3 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 55 N が 3 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 = 3 kgm2 = 6 kgF = 55 N
a = m/s²
3.ふつう
質量 20 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 0.25 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 = 20 kgθ = 40°μ = 0.25g = 9.81 m/s²
a = m/s²
4.ふつう
質量 35 kg の箱を、水平と 40° をなす斜面に平行な力で、斜面を一定の速さで押し上げる。動摩擦係数は 0.25 である。g = 9.81 m/s² とする。押す力 F を求めよ。
m = 35 kgθ = 40°μ = 0.25g = 9.81 m/s²
F = N
5.むずかしい
40° の斜面上にある質量 3 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 7 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 0.15 である。 g = 9.81 m/s² とする。 全体の加速度 a を求めよ。
m1 = 3 kgm2 = 7 kgθ = 40°μ = 0.15g = 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 4 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 = 4 m/sθ = 20°μ = 0.2g = 9.81 m/s²
d = m
解答
- 1. a = 1.278 m/s²
- 2. a = 6.111 m/s²
- 3. a = 4.427 m/s²
- 4. F = 286.5 N
- 5. a = 4.637 m/s²
- 6. d = 1.539 m
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