質量 20 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 2.5 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 = 20 kgμ = 0.1a = 2.5 m/s²g = 9.81 m/s²
F = N
2.やさしい
質量 60 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 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 = 60 kga = 1 m/s²g = 9.81 m/s²
N = N
3.ふつう
箱が水平な床の上を初速 4 m/s ですべり、16 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 = 4 m/sd = 16 mg = 9.81 m/s²
μ =
4.ふつう
質量 8 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 0.25 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 = 8 kgθ = 45°μ = 0.25g = 9.81 m/s²
a = m/s²
5.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 40 N が前の 11 kg のブロックを引き、8 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 0.1 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 = 8 kgm2 = 11 kgF = 40 Nμ = 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 95 N が前の 6 kg のブロックを引き、4 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 = 4 kgm2 = 6 kgF = 95 Nμ = 0.3g = 9.81 m/s²
T = N
解答
- 1. F = 69.62 N
- 2. N = 528.6 N
- 3. μ = 0.05097
- 4. a = 5.203 m/s²
- 5. T = 16.84 N
- 6. T = 38 N
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