質量 45 kg の木箱を水平なロープで床の上を引く。動摩擦係数は 0.4 である。g = 9.81 m/s² とする。木箱に 1.25 m/s² の加速度を与える引く力 F はいくらか。
解答つきニュートンの法則ワークシート
1.やさしい
m = 45 kgμ = 0.4a = 1.25 m/s²g = 9.81 m/s²
F = N
2.やさしい
質量 1 kg と 11 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 20 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。
m1 = 1 kgm2 = 11 kgF = 20 N
Fc = N
3.ふつう
質量 25 kg のそりを、水平から 25° 上向きのロープで、150 N の力で水平な雪の上を引く。動摩擦係数は 0.4 である。g = 9.81 m/s² とする。そりの加速度 a を求めよ。
m = 25 kgF = 150 Nθ = 25°μ = 0.4g = 9.81 m/s²
a = m/s²
4.ふつう
質量 20 kg のブロックが、水平と 35° をなす斜面をすべり下りる。動摩擦係数は 0.25 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 = 35°μ = 0.25g = 9.81 m/s²
a = m/s²
5.むずかしい
ブロックを押して、20° の斜面を速さ 9.5 m/s ですべり上がらせる。動摩擦係数は 0.25 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 = 9.5 m/sθ = 20°μ = 0.25g = 9.81 m/s²
d = m
6.むずかしい
30° の斜面上にある質量 6.5 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 8.5 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 = 6.5 kgm2 = 8.5 kgθ = 30°μ = 0g = 9.81 m/s²
a = m/s²
解答
- 1. F = 232.8 N
- 2. Fc = 18.33 N
- 3. a = 2.528 m/s²
- 4. a = 3.618 m/s²
- 5. d = 7.973 m
- 6. a = 3.434 m/s²
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