質量 75 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 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。
解答つきニュートンの法則ワークシート
1.やさしい
m = 75 kga = 1 m/s²g = 9.81 m/s²
N = 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 0.4 である。g = 9.81 m/s² とする。木箱に 1.5 m/s² の加速度を与える引く力 F はいくらか。
m = 50 kgμ = 0.4a = 1.5 m/s²g = 9.81 m/s²
F = N
3.ふつう
質量 6 kg のブロックが、水平と 30° 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 = 6 kgθ = 30°μ = 0.25g = 9.81 m/s²
a = m/s²
4.ふつう
質量 18 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 0.2 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 = 18 kgθ = 45°μ = 0.2g = 9.81 m/s²
a = m/s²
5.むずかしい
ブロックを押して、30° の斜面を速さ 12 m/s ですべり上がらせる。動摩擦係数は 0.1 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 = 12 m/sθ = 30°μ = 0.1g = 9.81 m/s²
d = m
6.むずかしい
水平な机の上にある質量 2.5 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 2 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。 全体の加速度 a を求めよ。
m1 = 2.5 kgm2 = 2 kgμ = 0.1g = 9.81 m/s²
a = m/s²
解答
- 1. N = 660.8 N
- 2. F = 271.2 N
- 3. a = 2.781 m/s²
- 4. a = 5.549 m/s²
- 5. d = 12.51 m
- 6. a = 3.815 m/s²
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