質量 85 kg の人がエレベーター内で体重計に乗っている。 エレベーターは下向きに動いており、1 m/s² で減速している。 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。
解答つきニュートンの法則ワークシート
1.やさしい
m = 85 kga = 1 m/s²g = 9.81 m/s²
N = N
2.やさしい
質量 25 kg の木箱を水平なロープで床の上を引く。動摩擦係数は 0.4 である。g = 9.81 m/s² とする。木箱に 2.5 m/s² の加速度を与える引く力 F はいくらか。
m = 25 kgμ = 0.4a = 2.5 m/s²g = 9.81 m/s²
F = N
3.ふつう
質量 5 kg の箱を、水平と 15° 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 0.1 である。g = 9.81 m/s² とする。押す力 F を求めよ。
m = 5 kgθ = 15°μ = 0.1g = 9.81 m/s²
F = N
4.ふつう
質量 16 kg のブロックが、水平と 20° をなす斜面をすべり下りる。動摩擦係数は 0.3 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 = 16 kgθ = 20°μ = 0.3g = 9.81 m/s²
a = m/s²
5.むずかしい
水平な机の上にある質量 7.5 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 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 = 7.5 kgm2 = 2.5 kgμ = 0.25g = 9.81 m/s²
T = N
6.むずかしい
ブロックを押して、20° の斜面を速さ 8 m/s ですべり上がらせる。動摩擦係数は 0.2 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 = 8 m/sθ = 20°μ = 0.2g = 9.81 m/s²
d = m
解答
- 1. N = 918.9 N
- 2. F = 160.6 N
- 3. F = 17.43 N
- 4. a = 0.5897 m/s²
- 5. T = 22.99 N
- 6. d = 6.155 m
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