質量 4 kg と 12 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 75 N が 4 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 = 4 kgm2 = 12 kgF = 75 N
Fc = N
2.やさしい
質量 45 kg の木箱を水平なロープで床の上を引く。動摩擦係数は 0.3 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 = 45 kgμ = 0.3a = 1.5 m/s²g = 9.81 m/s²
F = N
3.ふつう
質量 14 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 0.1 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 = 14 kgθ = 45°μ = 0.1g = 9.81 m/s²
a = m/s²
4.ふつう
質量 6 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 = 6 kgθ = 45°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 1 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 5.5 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 0.2 である。 g = 9.81 m/s² とする。 全体の加速度 a を求めよ。
m1 = 1 kgm2 = 5.5 kgμ = 0.2g = 9.81 m/s²
a = m/s²
6.むずかしい
水平な机の上にある質量 2 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 2.5 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 = 2 kgm2 = 2.5 kgμ = 0.25g = 9.81 m/s²
T = N
解答
- 1. Fc = 56.25 N
- 2. F = 199.9 N
- 3. a = 6.243 m/s²
- 4. a = 5.203 m/s²
- 5. a = 7.999 m/s²
- 6. T = 13.63 N
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