質量 40 kg の木箱を、水平な力 150 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。
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 = 150 Nμ = 0.3g = 9.81 m/s²
a = m/s²
2.やさしい
質量 50 kg の人がエレベーター内で体重計に乗っている。 エレベーターが 1.5 m/s² の加速度で下向きに動き始める。 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 = 50 kga = 1.5 m/s²g = 9.81 m/s²
N = N
3.ふつう
質量 8 kg と 5 kg のおもりが、軽くて摩擦のない滑車の両側に軽い糸でつながれてつり下げられている。系を静かに放す。g = 9.81 m/s² とする。 おもりの加速度 a を求めよ。
m1 = 8 kgm2 = 5 kgg = 9.81 m/s²
a = m/s²
4.ふつう
質量 6.5 kg と 4 kg のおもりが、軽くて摩擦のない滑車の両側に軽い糸でつながれてつり下げられている。系を静かに放す。g = 9.81 m/s² とする。 糸の張力 T を求めよ。
m1 = 6.5 kgm2 = 4 kgg = 9.81 m/s²
T = N
5.むずかしい
30° 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 9.5 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 0.25 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 = 9.5 kgθ = 30°μ = 0.25g = 9.81 m/s²
a = m/s²
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 45 N が前の 8 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 0.15 である。g = 9.81 m/s² とする。 ブロックの加速度 a を求めよ。
m1 = 3 kgm2 = 8 kgF = 45 Nμ = 0.15g = 9.81 m/s²
a = m/s²
解答
- 1. a = 0.807 m/s²
- 2. N = 415.5 N
- 3. a = 2.264 m/s²
- 4. T = 48.58 N
- 5. a = 5.769 m/s²
- 6. a = 2.619 m/s²
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