質量 8 kg と 11 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 30 N が 8 kg のブロックを押し、そのブロックがもう一方を押す。 ブロックの加速度 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
m1 = 8 kgm2 = 11 kgF = 30 N
a = m/s²
2.やさしい
質量 8 kg と 9 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 40 N が 8 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 = 8 kgm2 = 9 kgF = 40 N
Fc = N
3.ふつう
箱が水平な床の上を初速 9 m/s ですべり、41 m 進んで止まる。g = 9.81 m/s² とする。動摩擦係数 μ を求めよ。
v₀ = 9 m/sd = 41 mg = 9.81 m/s²
μ =
4.ふつう
質量 2 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 0.3 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 = 2 kgθ = 20°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 150 N が前の 5 kg のブロックを引き、10 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 0.25 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 = 10 kgm2 = 5 kgF = 150 Nμ = 0.25g = 9.81 m/s²
T = N
6.むずかしい
水平な机の上にある質量 3 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 0.1 である。 g = 9.81 m/s² とする。 糸の張力 T を求めよ。
m1 = 3 kgm2 = 4.5 kgμ = 0.1g = 9.81 m/s²
T = N
解答
- 1. a = 1.579 m/s²
- 2. Fc = 21.18 N
- 3. μ = 0.1007
- 4. a = 0.5897 m/s²
- 5. T = 100 N
- 6. T = 19.42 N
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