質量 95 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 2 m/s² の加速度で下向きに動き始める。 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。
解答つきニュートンの法則ワークシート
1.やさしい
m = 95 kga = 2 m/s²g = 9.81 m/s²
N = N
2.やさしい
質量 12 kg の木箱を、水平な力 65 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 = 65 Nμ = 0.1g = 9.81 m/s²
a = m/s²
3.ふつう
質量 40 kg のそりを、水平から 30° 上向きのロープで、170 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 = 40 kgF = 170 Nθ = 30°μ = 0.1g = 9.81 m/s²
a = m/s²
4.ふつう
質量 11 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 0.1 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 = 11 kgθ = 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、15° の斜面を速さ 10 m/s ですべり上がらせる。動摩擦係数は 0.15 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 = 15°μ = 0.15g = 9.81 m/s²
d = m
6.むずかしい
水平な机の上にある質量 2 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 0.25 である。 g = 9.81 m/s² とする。 全体の加速度 a を求めよ。
m1 = 2 kgm2 = 4 kgμ = 0.25g = 9.81 m/s²
a = m/s²
解答
- 1. N = 742 N
- 2. a = 4.436 m/s²
- 3. a = 2.912 m/s²
- 4. a = 4.055 m/s²
- 5. d = 12.63 m
- 6. a = 5.723 m/s²
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