質量 2 kg と 3 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 60 N が 2 kg のブロックを押し、そのブロックがもう一方を押す。 ブロックの加速度 a 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 = 2 kgm2 = 3 kgF = 60 N
a = m/s²
2.やさしい
質量 10 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 80 N が 10 kg のブロックを押し、そのブロックがもう一方を押す。 ブロックの加速度 a を求めよ。
m1 = 10 kgm2 = 5 kgF = 80 N
a = m/s²
3.ふつう
箱が水平な床の上を初速 5 m/s ですべり、6.4 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 = 5 m/sd = 6.4 mg = 9.81 m/s²
μ =
4.ふつう
質量 14 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 = 14 kgθ = 25°μ = 0.3g = 9.81 m/s²
a = m/s²
5.むずかしい
水平な机の上にある質量 3 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 0.5 kg のおもりとつながれている。 机の面はなめらかである。 g = 9.81 m/s² とする。 糸の張力 T を求めよ。
m1 = 3 kgm2 = 0.5 kgμ = 0g = 9.81 m/s²
T = N
6.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 135 N が前の 5 kg のブロックを引き、3 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 0.25 である。g = 9.81 m/s² とする。 つないでいる糸の張力 T を求めよ。
m1 = 3 kgm2 = 5 kgF = 135 Nμ = 0.25g = 9.81 m/s²
T = N
解答
- 1. a = 12 m/s²
- 2. a = 5.333 m/s²
- 3. μ = 0.1991
- 4. a = 1.479 m/s²
- 5. T = 4.204 N
- 6. T = 50.63 N
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