質量 3 kg と 9 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 40 N が 3 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 = 3 kgm2 = 9 kgF = 40 N
Fc = N
2.やさしい
質量 10 kg の木箱を、水平な力 85 N で床の上を押す。動摩擦係数は 0.4、g = 9.81 m/s² とする。木箱の加速度 a を求めよ。
m = 10 kgF = 85 Nμ = 0.4g = 9.81 m/s²
a = m/s²
3.ふつう
質量 7 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 0.2 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 = 7 kgθ = 35°μ = 0.2g = 9.81 m/s²
a = m/s²
4.ふつう
質量 15 kg のそりを、水平から 15° 上向きのロープで、90 N の力で水平な雪の上を引く。動摩擦係数は 0.2 である。g = 9.81 m/s² とする。そりの加速度 a を求めよ。
m = 15 kgF = 90 Nθ = 15°μ = 0.2g = 9.81 m/s²
a = m/s²
5.むずかしい
ブロックを押して、15° の斜面を速さ 8.5 m/s ですべり上がらせる。動摩擦係数は 0.15 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 = 8.5 m/sθ = 15°μ = 0.15g = 9.81 m/s²
d = m
6.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 95 N が前の 2 kg のブロックを引き、10 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 = 10 kgm2 = 2 kgF = 95 Nμ = 0.3g = 9.81 m/s²
a = m/s²
解答
- 1. Fc = 30 N
- 2. a = 4.576 m/s²
- 3. a = 4.02 m/s²
- 4. a = 4.144 m/s²
- 5. d = 9.122 m
- 6. a = 4.974 m/s²
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