質量 6 kg と 10 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 45 N が 6 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 = 6 kgm2 = 10 kgF = 45 N
Fc = N
2.やさしい
質量 55 kg の木箱を水平なロープで床の上を引く。動摩擦係数は 0.25 である。g = 9.81 m/s² とする。木箱に 1.25 m/s² の加速度を与える引く力 F はいくらか。
m = 55 kgμ = 0.25a = 1.25 m/s²g = 9.81 m/s²
F = N
3.ふつう
質量 18 kg のブロックが、水平と 25° 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 = 18 kgθ = 25°μ = 0.25g = 9.81 m/s²
a = m/s²
4.ふつう
箱が水平な床の上を初速 4.5 m/s ですべり、4.1 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 = 4.5 m/sd = 4.1 mg = 9.81 m/s²
μ =
5.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 4 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。 糸の張力 T を求めよ。
m1 = 2.5 kgm2 = 4 kgμ = 0.1g = 9.81 m/s²
T = N
6.むずかしい
ブロックを押して、30° の斜面を速さ 9 m/s ですべり上がらせる。動摩擦係数は 0.3 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 = 9 m/sθ = 30°μ = 0.3g = 9.81 m/s²
d = m
解答
- 1. Fc = 28.13 N
- 2. F = 203.6 N
- 3. a = 1.923 m/s²
- 4. μ = 0.2517
- 5. T = 16.6 N
- 6. d = 5.434 m
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