質量 1 kg と 12 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 25 N が 1 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 = 1 kgm2 = 12 kgF = 25 N
Fc = N
2.やさしい
質量 10 kg の木箱を、水平な力 70 N で床の上を押す。動摩擦係数は 0.4、g = 9.81 m/s² とする。木箱の加速度 a を求めよ。
m = 10 kgF = 70 Nμ = 0.4g = 9.81 m/s²
a = m/s²
3.ふつう
質量 35 kg のそりを、水平から 35° 上向きのロープで、200 N の力で水平な雪の上を引く。動摩擦係数は 0.25 である。g = 9.81 m/s² とする。そりの加速度 a を求めよ。
m = 35 kgF = 200 Nθ = 35°μ = 0.25g = 9.81 m/s²
a = m/s²
4.ふつう
質量 15 kg のそりを、水平から 35° 上向きのロープで、60 N の力で水平な雪の上を引く。動摩擦係数は 0.2 である。g = 9.81 m/s² とする。そりの加速度 a を求めよ。
m = 15 kgF = 60 Nθ = 35°μ = 0.2g = 9.81 m/s²
a = m/s²
5.むずかしい
30° の斜面上にある質量 7 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 7 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 0.25 である。 g = 9.81 m/s² とする。 全体の加速度 a を求めよ。
m1 = 7 kgm2 = 7 kgθ = 30°μ = 0.25g = 9.81 m/s²
a = m/s²
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 55 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 0.3 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 = 55 Nμ = 0.3g = 9.81 m/s²
T = N
解答
- 1. Fc = 23.08 N
- 2. a = 3.076 m/s²
- 3. a = 3.048 m/s²
- 4. a = 1.773 m/s²
- 5. a = 1.391 m/s²
- 6. T = 20.63 N
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