質量 2 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 60 N が 2 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 = 2 kgm2 = 3 kgF = 60 N
Fc = N
2.やさしい
質量 5 kg と 8 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 60 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。 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。
m1 = 5 kgm2 = 8 kgF = 60 N
Fc = N
3.ふつう
質量 4 kg のブロックが、水平と 30° をなす斜面をすべり下りる。動摩擦係数は 0.2 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 = 4 kgθ = 30°μ = 0.2g = 9.81 m/s²
a = m/s²
4.ふつう
質量 18 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 0.1 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 = 35°μ = 0.1g = 9.81 m/s²
a = m/s²
5.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 120 N が前の 10 kg のブロックを引き、2 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。 ブロックの加速度 a を求めよ。
m1 = 2 kgm2 = 10 kgF = 120 Nμ = 0.3g = 9.81 m/s²
a = m/s²
6.むずかしい
20° の斜面上にある質量 7 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 10 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。 糸の張力 T を求めよ。
m1 = 7 kgm2 = 10 kgθ = 20°μ = 0.15g = 9.81 m/s²
T = N
解答
- 1. Fc = 36 N
- 2. Fc = 36.92 N
- 3. a = 3.206 m/s²
- 4. a = 4.823 m/s²
- 5. a = 7.057 m/s²
- 6. T = 59.9 N
ステップごとの詳しい解答:このトピックは examproblems.com で練習できます。