質量 100 kg の人がエレベーター内で体重計に乗っている。 エレベーターは上向きに動いており、1.5 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。
解答つきニュートンの法則ワークシート
1.やさしい
m = 100 kga = 1.5 m/s²g = 9.81 m/s²
N = N
2.やさしい
質量 10 kg の木箱を、水平な力 75 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 = 10 kgF = 75 Nμ = 0.3g = 9.81 m/s²
a = m/s²
3.ふつう
質量 20 kg の箱を、水平と 35° 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 0.15 である。g = 9.81 m/s² とする。押す力 F を求めよ。
m = 20 kgθ = 35°μ = 0.15g = 9.81 m/s²
F = N
4.ふつう
質量 16 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 0.25 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 = 16 kgθ = 20°μ = 0.25g = 9.81 m/s²
a = m/s²
5.むずかしい
水平な机の上にある質量 4.5 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 4 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 = 4.5 kgm2 = 4 kgμ = 0.1g = 9.81 m/s²
T = N
6.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 150 N が前の 2 kg のブロックを引き、3 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 0.3 である。g = 9.81 m/s² とする。 つないでいる糸の張力 T を求めよ。
m1 = 3 kgm2 = 2 kgF = 150 Nμ = 0.3g = 9.81 m/s²
T = N
解答
- 1. N = 831 N
- 2. a = 4.557 m/s²
- 3. F = 136.6 N
- 4. a = 1.051 m/s²
- 5. T = 22.85 N
- 6. T = 90 N
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