質量 7 kg と 3 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 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。
解答つきニュートンの法則ワークシート
1.やさしい
m1 = 7 kgm2 = 3 kgF = 15 N
Fc = N
2.やさしい
質量 4 kg の木箱を、水平な力 30 N で床の上を押す。動摩擦係数は 0.25、g = 9.81 m/s² とする。木箱の加速度 a を求めよ。
m = 4 kgF = 30 Nμ = 0.25g = 9.81 m/s²
a = m/s²
3.ふつう
質量 20 kg のそりを、水平から 35° 上向きのロープで、40 N の力で水平な雪の上を引く。動摩擦係数は 0.1 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 = 40 Nθ = 35°μ = 0.1g = 9.81 m/s²
a = m/s²
4.ふつう
質量 8 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 0.2 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 = 8 kgθ = 40°μ = 0.2g = 9.81 m/s²
a = m/s²
5.むずかしい
25° の斜面上にある質量 9 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 7.5 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 = 9 kgm2 = 7.5 kgθ = 25°μ = 0.1g = 9.81 m/s²
T = N
6.むずかしい
ブロックを押して、25° の斜面を速さ 12 m/s ですべり上がらせる。動摩擦係数は 0.25 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 = 12 m/sθ = 25°μ = 0.25g = 9.81 m/s²
d = m
解答
- 1. Fc = 4.5 N
- 2. a = 5.047 m/s²
- 3. a = 0.772 m/s²
- 4. a = 4.803 m/s²
- 5. T = 60.73 N
- 6. d = 11.31 m
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