質量 32 kg の木箱を、水平な力 45 N で床の上を押す。動摩擦係数は 0.1、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 = 32 kgF = 45 Nμ = 0.1g = 9.81 m/s²
a = m/s²
2.やさしい
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 0.25 である。g = 9.81 m/s² とする。木箱に 1.75 m/s² の加速度を与える引く力 F はいくらか。
m = 45 kgμ = 0.25a = 1.75 m/s²g = 9.81 m/s²
F = N
3.ふつう
質量 10 kg と 7 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 = 10 kgm2 = 7 kgg = 9.81 m/s²
a = m/s²
4.ふつう
質量 3 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 0.25 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 = 3 kgθ = 25°μ = 0.25g = 9.81 m/s²
a = m/s²
5.むずかしい
30° の斜面上にある質量 4 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 7 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 0.15 である。 g = 9.81 m/s² とする。 全体の加速度 a を求めよ。
m1 = 4 kgm2 = 7 kgθ = 30°μ = 0.15g = 9.81 m/s²
a = m/s²
6.むずかしい
ブロックを押して、15° 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 = 15°μ = 0.3g = 9.81 m/s²
d = m
解答
- 1. a = 0.4252 m/s²
- 2. F = 189.1 N
- 3. a = 1.731 m/s²
- 4. a = 1.923 m/s²
- 5. a = 3.996 m/s²
- 6. d = 1.487 m
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