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 0.25 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。
解答つきニュートンの法則ワークシート
1.やさしい
m = 45 kgμ = 0.25a = 2 m/s²g = 9.81 m/s²
F = N
2.やさしい
質量 55 kg の人がエレベーター内で体重計に乗っている。 エレベーターが 1.5 m/s² の加速度で上向きに動き始める。 g = 9.81 m/s² とする。体重計が人に及ぼす力 N(ニュートン単位での体重計の読み)を求めよ。
m = 55 kga = 1.5 m/s²g = 9.81 m/s²
N = N
3.ふつう
質量 10 kg の箱を、水平と 15° をなす斜面に平行な力で、斜面を一定の速さで押し上げる。動摩擦係数は 0.25 である。g = 9.81 m/s² とする。押す力 F を求めよ。
m = 10 kgθ = 15°μ = 0.25g = 9.81 m/s²
F = N
4.ふつう
質量 35 kg のそりを、水平から 30° 上向きのロープで、60 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 = 35 kgF = 60 Nθ = 30°μ = 0.1g = 9.81 m/s²
a = m/s²
5.むずかしい
ブロックを押して、30° の斜面を速さ 10 m/s ですべり上がらせる。動摩擦係数は 0.1 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 = 10 m/sθ = 30°μ = 0.1g = 9.81 m/s²
d = m
6.むずかしい
30° の斜面上にある質量 3 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 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。 斜面には摩擦がない。 g = 9.81 m/s² とする。 糸の張力 T を求めよ。
m1 = 3 kgm2 = 5 kgθ = 30°μ = 0g = 9.81 m/s²
T = N
解答
- 1. F = 200.4 N
- 2. N = 622.1 N
- 3. F = 49.08 N
- 4. a = 0.5893 m/s²
- 5. d = 8.689 m
- 6. T = 27.59 N
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