質量 30 kg の木箱を水平なロープで床の上を引く。動摩擦係数は 0.2 である。g = 9.81 m/s² とする。木箱に 3 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 = 30 kgμ = 0.2a = 3 m/s²g = 9.81 m/s²
F = N
2.やさしい
質量 12 kg の木箱を、水平な力 20 N で床の上を押す。動摩擦係数は 0.1、g = 9.81 m/s² とする。木箱の加速度 a を求めよ。
m = 12 kgF = 20 Nμ = 0.1g = 9.81 m/s²
a = m/s²
3.ふつう
箱が水平な床の上を初速 5.5 m/s ですべり、3.9 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 = 5.5 m/sd = 3.9 mg = 9.81 m/s²
μ =
4.ふつう
質量 20 kg のそりを、水平から 25° 上向きのロープで、110 N の力で水平な雪の上を引く。動摩擦係数は 0.4 である。g = 9.81 m/s² とする。そりの加速度 a を求めよ。
m = 20 kgF = 110 Nθ = 25°μ = 0.4g = 9.81 m/s²
a = m/s²
5.むずかしい
30° の斜面上にある質量 2.5 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 9.5 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 0.1 である。 g = 9.81 m/s² とする。 糸の張力 T を求めよ。
m1 = 2.5 kgm2 = 9.5 kgθ = 30°μ = 0.1g = 9.81 m/s²
T = N
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 125 N が前の 6 kg のブロックを引き、4 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 0.15 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 = 4 kgm2 = 6 kgF = 125 Nμ = 0.15g = 9.81 m/s²
T = N
解答
- 1. F = 148.9 N
- 2. a = 0.6857 m/s²
- 3. μ = 0.3953
- 4. a = 1.99 m/s²
- 5. T = 30.8 N
- 6. T = 50 N
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