質量 11 kg と 3 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 80 N が 11 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 = 11 kgm2 = 3 kgF = 80 N
Fc = N
2.やさしい
質量 12 kg の木箱を、水平な力 90 N で床の上を押す。動摩擦係数は 0.25、g = 9.81 m/s² とする。木箱の加速度 a を求めよ。
m = 12 kgF = 90 Nμ = 0.25g = 9.81 m/s²
a = m/s²
3.ふつう
質量 20 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 = 20 kgθ = 45°μ = 0.25g = 9.81 m/s²
a = m/s²
4.ふつう
質量 50 kg の箱を、水平と 35° をなす斜面に平行な力で、斜面を一定の速さで押し上げる。動摩擦係数は 0.15 である。g = 9.81 m/s² とする。押す力 F を求めよ。
m = 50 kgθ = 35°μ = 0.15g = 9.81 m/s²
F = N
5.むずかしい
30° の斜面上にある質量 8.5 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 7 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 0.15 である。 g = 9.81 m/s² とする。 全体の加速度 a を求めよ。
m1 = 8.5 kgm2 = 7 kgθ = 30°μ = 0.15g = 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 95 N が前の 2 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 0.3 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 = 8 kgm2 = 2 kgF = 95 Nμ = 0.3g = 9.81 m/s²
T = N
解答
- 1. Fc = 17.14 N
- 2. a = 5.048 m/s²
- 3. a = 5.203 m/s²
- 4. F = 341.6 N
- 5. a = 1.042 m/s²
- 6. T = 76 N
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