質量 12 kg と 6 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 12 kg のブロックを押し、そのブロックがもう一方を押す。 ブロックの加速度 a 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 = 12 kgm2 = 6 kgF = 30 N
a = m/s²
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 0.5 m/s² の加速度を与える引く力 F はいくらか。
m = 45 kgμ = 0.1a = 0.5 m/s²g = 9.81 m/s²
F = N
3.ふつう
箱が水平な床の上を初速 2.5 m/s ですべり、3.2 m 進んで止まる。g = 9.81 m/s² とする。動摩擦係数 μ を求めよ。
v₀ = 2.5 m/sd = 3.2 mg = 9.81 m/s²
μ =
4.ふつう
質量 9 kg のブロックが、水平と 40° をなす斜面をすべり下りる。動摩擦係数は 0.25 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 = 40°μ = 0.25g = 9.81 m/s²
a = m/s²
5.むずかしい
水平な机の上にある質量 8 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。 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。 全体の加速度 a を求めよ。
m1 = 8 kgm2 = 5 kgμ = 0.25g = 9.81 m/s²
a = m/s²
6.むずかしい
水平な机の上にある質量 5.5 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 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 0.3 である。 g = 9.81 m/s² とする。 糸の張力 T を求めよ。
m1 = 5.5 kgm2 = 2 kgμ = 0.3g = 9.81 m/s²
T = N
解答
- 1. a = 1.667 m/s²
- 2. F = 66.65 N
- 3. μ = 0.09955
- 4. a = 4.427 m/s²
- 5. a = 2.264 m/s²
- 6. T = 18.7 N
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