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 1.25 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 = 1.25 m/s²g = 9.81 m/s²
F = N
2.やさしい
質量 3 kg と 1 kg の 2 つのブロックが、摩擦のない床の上に並んで置かれている。水平な力 25 N が 3 kg のブロックを押し、そのブロックがもう一方を押す。 1 つ目のブロックが 2 つ目のブロックに及ぼす力 Fc を求めよ。
m1 = 3 kgm2 = 1 kgF = 25 N
Fc = N
3.ふつう
質量 18 kg のブロックが、水平と 20° 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 = 18 kgθ = 20°μ = 0.25g = 9.81 m/s²
a = m/s²
4.ふつう
質量 12 kg のブロックが、水平と 45° をなす斜面をすべり下りる。動摩擦係数は 0.3 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 = 45°μ = 0.3g = 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 75 N が前の 11 kg のブロックを引き、1 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 = 1 kgm2 = 11 kgF = 75 Nμ = 0.3g = 9.81 m/s²
T = N
6.むずかしい
水平な机の上にある質量 2 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 5.5 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 0.3 である。 g = 9.81 m/s² とする。 糸の張力 T を求めよ。
m1 = 2 kgm2 = 5.5 kgμ = 0.3g = 9.81 m/s²
T = N
解答
- 1. F = 122.5 N
- 2. Fc = 6.25 N
- 3. a = 1.051 m/s²
- 4. a = 4.856 m/s²
- 5. T = 6.25 N
- 6. T = 18.7 N
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