質量 4 kg の木箱を、水平な力 20 N で床の上を押す。動摩擦係数は 0.3、g = 9.81 m/s² とする。木箱の加速度 a 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 = 4 kgF = 20 Nμ = 0.3g = 9.81 m/s²
a = m/s²
2.やさしい
質量 20 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 2.25 m/s² の加速度を与える引く力 F はいくらか。
m = 20 kgμ = 0.1a = 2.25 m/s²g = 9.81 m/s²
F = N
3.ふつう
質量 30 kg のそりを、水平から 25° 上向きのロープで、170 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 = 170 Nθ = 25°μ = 0.4g = 9.81 m/s²
a = m/s²
4.ふつう
質量 13 kg のブロックが、水平と 25° をなす斜面をすべり下りる。動摩擦係数は 0.15 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 = 13 kgθ = 25°μ = 0.15g = 9.81 m/s²
a = m/s²
5.むずかしい
ブロックを押して、30° の斜面を速さ 4 m/s ですべり上がらせる。動摩擦係数は 0.3 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 = 4 m/sθ = 30°μ = 0.3g = 9.81 m/s²
d = m
6.むずかしい
水平な机の上にある質量 4 kg のブロックが、なめらかな滑車にかけた軽い糸で、つり下げた質量 4.5 kg のおもりとつながれている。 ブロックと机の間の動摩擦係数は 0.25 である。 g = 9.81 m/s² とする。 糸の張力 T を求めよ。
m1 = 4 kgm2 = 4.5 kgμ = 0.25g = 9.81 m/s²
T = N
解答
- 1. a = 2.057 m/s²
- 2. F = 64.62 N
- 3. a = 2.17 m/s²
- 4. a = 2.812 m/s²
- 5. d = 1.073 m
- 6. T = 25.97 N
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