質量 75 kg の人がエレベーター内で体重計に乗っている。 エレベーターは上向きに動いており、2 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 = 75 kga = 2 m/s²g = 9.81 m/s²
N = N
2.やさしい
質量 15 kg の木箱を水平なロープで床の上を引く。動摩擦係数は 0.3 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。
m = 15 kgμ = 0.3a = 2.5 m/s²g = 9.81 m/s²
F = N
3.ふつう
質量 5 kg の箱を、水平と 25° 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 0.1 である。g = 9.81 m/s² とする。押す力 F を求めよ。
m = 5 kgθ = 25°μ = 0.1g = 9.81 m/s²
F = N
4.ふつう
質量 4 kg と 2 kg のおもりが、軽くて摩擦のない滑車の両側に軽い糸でつながれてつり下げられている。系を静かに放す。g = 9.81 m/s² とする。 おもりの加速度 a を求めよ。
m1 = 4 kgm2 = 2 kgg = 9.81 m/s²
a = m/s²
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 85 N が前の 2 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 = 2 kgF = 85 Nμ = 0.3g = 9.81 m/s²
T = N
6.むずかしい
ブロックを押して、25° の斜面を速さ 11.5 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 = 11.5 m/sθ = 25°μ = 0.25g = 9.81 m/s²
d = m
解答
- 1. N = 585.8 N
- 2. F = 81.65 N
- 3. F = 25.17 N
- 4. a = 3.27 m/s²
- 5. T = 51 N
- 6. d = 10.38 m
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