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 0.15 である。g = 9.81 m/s² とする。木箱に 1.5 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 = 45 kgμ = 0.15a = 1.5 m/s²g = 9.81 m/s²
F = N
2.やさしい
質量 20 kg の木箱を、水平な力 40 N で床の上を押す。動摩擦係数は 0.15、g = 9.81 m/s² とする。木箱の加速度 a を求めよ。
m = 20 kgF = 40 Nμ = 0.15g = 9.81 m/s²
a = m/s²
3.ふつう
質量 25 kg のそりを、水平から 30° 上向きのロープで、100 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 = 100 Nθ = 30°μ = 0.4g = 9.81 m/s²
a = m/s²
4.ふつう
質量 30 kg のそりを、水平から 30° 上向きのロープで、130 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 = 30 kgF = 130 Nθ = 30°μ = 0.4g = 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 120 N が前の 5 kg のブロックを引き、6 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 0.2 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 = 6 kgm2 = 5 kgF = 120 Nμ = 0.2g = 9.81 m/s²
a = m/s²
6.むずかしい
20° の斜面上にある質量 4.5 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 3 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 0.2 である。 g = 9.81 m/s² とする。 全体の加速度 a を求めよ。
m1 = 4.5 kgm2 = 3 kgθ = 20°μ = 0.2g = 9.81 m/s²
a = m/s²
解答
- 1. F = 133.7 N
- 2. a = 0.5285 m/s²
- 3. a = 0.3401 m/s²
- 4. a = 0.6954 m/s²
- 5. a = 8.947 m/s²
- 6. a = 0.8047 m/s²
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