質量 25 kg の木箱を水平なロープで床の上を引く。動摩擦係数は 0.3 である。g = 9.81 m/s² とする。木箱に 2.5 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 = 25 kgμ = 0.3a = 2.5 m/s²g = 9.81 m/s²
F = N
2.やさしい
質量 18 kg の木箱を、水平な力 105 N で床の上を押す。動摩擦係数は 0.3、g = 9.81 m/s² とする。木箱の加速度 a を求めよ。
m = 18 kgF = 105 Nμ = 0.3g = 9.81 m/s²
a = m/s²
3.ふつう
箱が水平な床の上を初速 8 m/s ですべり、22 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 = 8 m/sd = 22 mg = 9.81 m/s²
μ =
4.ふつう
質量 4 kg のブロックが、水平と 30° をなす斜面をすべり下りる。動摩擦係数は 0.3 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 = 4 kgθ = 30°μ = 0.3g = 9.81 m/s²
a = m/s²
5.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 20 N が前の 5 kg のブロックを引き、10 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 0.1 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 = 10 kgm2 = 5 kgF = 20 Nμ = 0.1g = 9.81 m/s²
a = m/s²
6.むずかしい
20° の斜面上にある質量 3.5 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 2.5 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 0.15 である。 g = 9.81 m/s² とする。 糸の張力 T を求めよ。
m1 = 3.5 kgm2 = 2.5 kgθ = 20°μ = 0.15g = 9.81 m/s²
T = N
解答
- 1. F = 136.1 N
- 2. a = 2.89 m/s²
- 3. μ = 0.1483
- 4. a = 2.356 m/s²
- 5. a = 0.3523 m/s²
- 6. T = 21.22 N
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