質量 5 kg と 11 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 5 kg のブロックを押し、そのブロックがもう一方を押す。 ブロックの加速度 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
m1 = 5 kgm2 = 11 kgF = 45 N
a = m/s²
2.やさしい
質量 80 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 0.5 m/s² の加速度で上向きに動き始める。 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 = 80 kga = 0.5 m/s²g = 9.81 m/s²
N = N
3.ふつう
箱が水平な床の上を初速 5 m/s ですべり、5.1 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 = 5 m/sd = 5.1 mg = 9.81 m/s²
μ =
4.ふつう
質量 30 kg のそりを、水平から 30° 上向きのロープで、140 N の力で水平な雪の上を引く。動摩擦係数は 0.1 である。g = 9.81 m/s² とする。そりの加速度 a を求めよ。
m = 30 kgF = 140 Nθ = 30°μ = 0.1g = 9.81 m/s²
a = m/s²
5.むずかしい
25° の斜面上にある質量 8 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 5.5 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 0.15 である。 g = 9.81 m/s² とする。 全体の加速度 a を求めよ。
m1 = 8 kgm2 = 5.5 kgθ = 25°μ = 0.15g = 9.81 m/s²
a = m/s²
6.むずかしい
水平な机の上にある質量 9.5 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 6 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 = 9.5 kgm2 = 6 kgμ = 0.1g = 9.81 m/s²
a = m/s²
解答
- 1. a = 2.813 m/s²
- 2. N = 824.8 N
- 3. μ = 0.2498
- 4. a = 3.294 m/s²
- 5. a = 0.7495 m/s²
- 6. a = 3.196 m/s²
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