質量 20 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 0.75 m/s² の加速度を与える引く力 F はいくらか。
解答つきニュートンの法則ワークシート
1.やさしい
m = 20 kgμ = 0.25a = 0.75 m/s²g = 9.81 m/s²
F = 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 0.1 である。g = 9.81 m/s² とする。木箱に 1.75 m/s² の加速度を与える引く力 F はいくらか。
m = 45 kgμ = 0.1a = 1.75 m/s²g = 9.81 m/s²
F = N
3.ふつう
質量 30 kg の箱を、水平と 30° 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 0.3 である。g = 9.81 m/s² とする。押す力 F を求めよ。
m = 30 kgθ = 30°μ = 0.3g = 9.81 m/s²
F = N
4.ふつう
質量 8 kg のブロックが、水平と 35° をなす斜面をすべり下りる。動摩擦係数は 0.15 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 = 8 kgθ = 35°μ = 0.15g = 9.81 m/s²
a = m/s²
5.むずかしい
水平な机の上にある質量 7 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 3 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。 糸の張力 T を求めよ。
m1 = 7 kgm2 = 3 kgμ = 0.2g = 9.81 m/s²
T = N
6.むずかしい
20° の斜面上にある質量 7.5 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 8 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 0.25 である。 g = 9.81 m/s² とする。 糸の張力 T を求めよ。
m1 = 7.5 kgm2 = 8 kgθ = 20°μ = 0.25g = 9.81 m/s²
T = N
解答
- 1. F = 64.05 N
- 2. F = 122.9 N
- 3. F = 223.6 N
- 4. a = 4.421 m/s²
- 5. T = 24.72 N
- 6. T = 59.88 N
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