質量 6 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 50 N が 6 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。
解答つきニュートンの法則ワークシート
1.やさしい
m1 = 6 kgm2 = 1 kgF = 50 N
Fc = N
2.やさしい
質量 55 kg の木箱を水平なロープで床の上を引く。動摩擦係数は 0.4 である。g = 9.81 m/s² とする。木箱に 2.75 m/s² の加速度を与える引く力 F はいくらか。
m = 55 kgμ = 0.4a = 2.75 m/s²g = 9.81 m/s²
F = N
3.ふつう
質量 20 kg のブロックが、水平と 40° 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 = 20 kgθ = 40°μ = 0.3g = 9.81 m/s²
a = m/s²
4.ふつう
質量 16 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 = 16 kgθ = 40°μ = 0g = 9.81 m/s²
a = m/s²
5.むずかしい
30° の斜面上にある質量 2.5 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 4 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 0.25 である。 g = 9.81 m/s² とする。 糸の張力 T を求めよ。
m1 = 2.5 kgm2 = 4 kgθ = 30°μ = 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 8.5 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 3 kg のおもりとつながれている。 机の面はなめらかである。 g = 9.81 m/s² とする。 糸の張力 T を求めよ。
m1 = 8.5 kgm2 = 3 kgμ = 0g = 9.81 m/s²
T = N
解答
- 1. Fc = 7.143 N
- 2. F = 367.1 N
- 3. a = 4.051 m/s²
- 4. a = 6.306 m/s²
- 5. T = 25.91 N
- 6. T = 21.75 N
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