質量 60 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 2.5 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 = 60 kgμ = 0.1a = 2.5 m/s²g = 9.81 m/s²
F = N
2.やさしい
質量 70 kg の人がエレベーター内で体重計に乗っている。 エレベーターが 1.5 m/s² の加速度で下向きに動き始める。 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。
m = 70 kga = 1.5 m/s²g = 9.81 m/s²
N = N
3.ふつう
質量 12 kg のブロックが、水平と 40° 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 = 12 kgθ = 40°μ = 0.2g = 9.81 m/s²
a = m/s²
4.ふつう
箱が水平な床の上を初速 2.5 m/s ですべり、1.6 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 = 2.5 m/sd = 1.6 mg = 9.81 m/s²
μ =
5.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 120 N が前の 6 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。 ブロックの加速度 a を求めよ。
m1 = 3 kgm2 = 6 kgF = 120 Nμ = 0.3g = 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 65 N が前の 8 kg のブロックを引き、11 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。 ブロックの加速度 a を求めよ。
m1 = 11 kgm2 = 8 kgF = 65 Nμ = 0.3g = 9.81 m/s²
a = m/s²
解答
- 1. F = 208.9 N
- 2. N = 581.7 N
- 3. a = 4.803 m/s²
- 4. μ = 0.1991
- 5. a = 10.39 m/s²
- 6. a = 0.4781 m/s²
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