質量 50 kg の人がエレベーター内で体重計に乗っている。 エレベーターが 3 m/s² の加速度で下向きに動き始める。 g = 9.81 m/s² とする。体重計が人に及ぼす力 N(ニュートン単位での体重計の読み)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 = 50 kga = 3 m/s²g = 9.81 m/s²
N = N
2.やさしい
質量 10 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 0.75 m/s² の加速度を与える引く力 F はいくらか。
m = 10 kgμ = 0.15a = 0.75 m/s²g = 9.81 m/s²
F = N
3.ふつう
質量 8 kg のブロックが、水平と 40° をなすなめらかな斜面をすべり下りる。 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 = 8 kgθ = 40°μ = 0g = 9.81 m/s²
a = m/s²
4.ふつう
質量 7 kg のブロックが、水平と 35° 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 = 7 kgθ = 35°μ = 0.25g = 9.81 m/s²
a = m/s²
5.むずかしい
水平な机の上にある質量 1 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 2.5 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 = 1 kgm2 = 2.5 kgμ = 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 2.5 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 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。 全体の加速度 a を求めよ。
m1 = 2.5 kgm2 = 4 kgμ = 0.3g = 9.81 m/s²
a = m/s²
解答
- 1. N = 340.5 N
- 2. F = 22.21 N
- 3. a = 6.306 m/s²
- 4. a = 3.618 m/s²
- 5. T = 9.109 N
- 6. a = 4.905 m/s²
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