質量 10 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 25 N が 10 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 = 10 kgm2 = 11 kgF = 25 N
Fc = N
2.やさしい
質量 50 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 1 m/s² の加速度を与える引く力 F はいくらか。
m = 50 kgμ = 0.1a = 1 m/s²g = 9.81 m/s²
F = N
3.ふつう
箱が水平な床の上を初速 6 m/s ですべり、6.1 m 進んで止まる。g = 9.81 m/s² とする。動摩擦係数 μ を求めよ。
v₀ = 6 m/sd = 6.1 mg = 9.81 m/s²
μ =
4.ふつう
質量 5 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 0.15 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 = 5 kgθ = 20°μ = 0.15g = 9.81 m/s²
a = m/s²
5.むずかしい
ブロックを押して、15° の斜面を速さ 7.5 m/s ですべり上がらせる。動摩擦係数は 0.15 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 = 7.5 m/sθ = 15°μ = 0.15g = 9.81 m/s²
d = m
6.むずかしい
水平な机の上にある質量 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 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 0.25 である。 g = 9.81 m/s² とする。 糸の張力 T を求めよ。
m1 = 5 kgm2 = 3 kgμ = 0.25g = 9.81 m/s²
T = N
解答
- 1. Fc = 13.1 N
- 2. F = 99.05 N
- 3. μ = 0.3008
- 4. a = 1.972 m/s²
- 5. d = 7.102 m
- 6. T = 22.99 N
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