質量 50 kg の木箱を水平なロープで床の上を引く。動摩擦係数は 0.3 である。g = 9.81 m/s² とする。木箱に 1.5 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 = 50 kgμ = 0.3a = 1.5 m/s²g = 9.81 m/s²
F = N
2.やさしい
質量 7 kg と 10 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 30 N が 7 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 = 7 kgm2 = 10 kgF = 30 N
Fc = N
3.ふつう
質量 30 kg のそりを、水平から 40° 上向きのロープで、150 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 = 30 kgF = 150 Nθ = 40°μ = 0.2g = 9.81 m/s²
a = m/s²
4.ふつう
質量 9 kg のブロックが、水平と 25° 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 = 9 kgθ = 25°μ = 0.15g = 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 100 N が前の 5 kg のブロックを引き、1 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 0.2 である。g = 9.81 m/s² とする。 つないでいる糸の張力 T を求めよ。
m1 = 1 kgm2 = 5 kgF = 100 Nμ = 0.2g = 9.81 m/s²
T = N
6.むずかしい
水平な机の上にある質量 8.5 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 5 kg のおもりとつながれている。 机の面はなめらかである。 g = 9.81 m/s² とする。 糸の張力 T を求めよ。
m1 = 8.5 kgm2 = 5 kgμ = 0g = 9.81 m/s²
T = N
解答
- 1. F = 222.2 N
- 2. Fc = 17.65 N
- 3. a = 2.511 m/s²
- 4. a = 2.812 m/s²
- 5. T = 16.67 N
- 6. T = 30.88 N
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