質量 4 kg と 5 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 30 N が 4 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 = 4 kgm2 = 5 kgF = 30 N
Fc = N
2.やさしい
質量 40 kg の木箱を、水平な力 100 N で床の上を押す。動摩擦係数は 0.15、g = 9.81 m/s² とする。木箱の加速度 a を求めよ。
m = 40 kgF = 100 Nμ = 0.15g = 9.81 m/s²
a = m/s²
3.ふつう
質量 7 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 0.1 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 = 7 kgθ = 25°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 25° 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 = 8 kgθ = 25°μ = 0.3g = 9.81 m/s²
a = m/s²
5.むずかしい
ブロックを押して、25° の斜面を速さ 5 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 = 5 m/sθ = 25°μ = 0.1g = 9.81 m/s²
d = m
6.むずかしい
25° の斜面上にある質量 2 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 10 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。 全体の加速度 a を求めよ。
m1 = 2 kgm2 = 10 kgθ = 25°μ = 0g = 9.81 m/s²
a = m/s²
解答
- 1. Fc = 16.67 N
- 2. a = 1.028 m/s²
- 3. a = 3.257 m/s²
- 4. a = 1.479 m/s²
- 5. d = 2.483 m
- 6. a = 7.484 m/s²
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