質量 5 kg と 1 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 15 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。
解答つきニュートンの法則ワークシート
1.やさしい
m1 = 5 kgm2 = 1 kgF = 15 N
Fc = N
2.やさしい
質量 20 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 2 m/s² の加速度を与える引く力 F はいくらか。
m = 20 kgμ = 0.1a = 2 m/s²g = 9.81 m/s²
F = N
3.ふつう
箱が水平な床の上を初速 3.5 m/s ですべり、1.6 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 = 3.5 m/sd = 1.6 mg = 9.81 m/s²
μ =
4.ふつう
質量 3 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 0.25 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 = 3 kgθ = 25°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 4 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 4 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 0.2 である。 g = 9.81 m/s² とする。 糸の張力 T を求めよ。
m1 = 4 kgm2 = 4 kgμ = 0.2g = 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 90 N が前の 1 kg のブロックを引き、12 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。 ブロックの加速度 a を求めよ。
m1 = 12 kgm2 = 1 kgF = 90 Nμ = 0.2g = 9.81 m/s²
a = m/s²
解答
- 1. Fc = 2.5 N
- 2. F = 59.62 N
- 3. μ = 0.3902
- 4. a = 1.923 m/s²
- 5. T = 23.54 N
- 6. a = 4.961 m/s²
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