質量 3 kg と 8 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 10 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。
解答つきニュートンの法則ワークシート
1.やさしい
m1 = 3 kgm2 = 8 kgF = 10 N
Fc = N
2.やさしい
質量 16 kg の木箱を、水平な力 55 N で床の上を押す。動摩擦係数は 0.15、g = 9.81 m/s² とする。木箱の加速度 a を求めよ。
m = 16 kgF = 55 Nμ = 0.15g = 9.81 m/s²
a = m/s²
3.ふつう
質量 8 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 0.1 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 = 8 kgθ = 45°μ = 0.1g = 9.81 m/s²
a = m/s²
4.ふつう
質量 17 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 0.15 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 = 17 kgθ = 40°μ = 0.15g = 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 140 N が前の 3 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 0.25 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 = 1 kgm2 = 3 kgF = 140 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 4 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。 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 = 4 kgm2 = 3 kgμ = 0.1g = 9.81 m/s²
T = N
解答
- 1. Fc = 7.273 N
- 2. a = 1.966 m/s²
- 3. a = 6.243 m/s²
- 4. a = 5.179 m/s²
- 5. T = 35 N
- 6. T = 18.5 N
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