質量 80 kg の人がエレベーター内で体重計に乗っている。 エレベーターは下向きに動いており、0.5 m/s² で減速している。 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 = 80 kga = 0.5 m/s²g = 9.81 m/s²
N = N
2.やさしい
質量 5 kg の木箱を水平なロープで床の上を引く。動摩擦係数は 0.1 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。
m = 5 kgμ = 0.1a = 2 m/s²g = 9.81 m/s²
F = N
3.ふつう
質量 15 kg の箱を、水平と 35° 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 0.3 である。g = 9.81 m/s² とする。押す力 F を求めよ。
m = 15 kgθ = 35°μ = 0.3g = 9.81 m/s²
F = N
4.ふつう
質量 20 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 0.2 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 = 20 kgθ = 30°μ = 0.2g = 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 8 m/s ですべり上がらせる。動摩擦係数は 0.2 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 = 8 m/sθ = 25°μ = 0.2g = 9.81 m/s²
d = m
6.むずかしい
水平な机の上にある質量 3.5 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 4.5 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 0.1 である。 g = 9.81 m/s² とする。 全体の加速度 a を求めよ。
m1 = 3.5 kgm2 = 4.5 kgμ = 0.1g = 9.81 m/s²
a = m/s²
解答
- 1. N = 824.8 N
- 2. F = 14.91 N
- 3. F = 120.6 N
- 4. a = 3.206 m/s²
- 5. d = 5.402 m
- 6. a = 5.089 m/s²
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