質量 2 kg のボールを高さ 46 m から静かに落とす。空気抵抗は無視する。 地面に当たる直前の運動エネルギー Ek を求めよ。
解答つき仕事とエネルギーワークシート
1.やさしい
m = 2 kgh = 46 mg = 9.81 m/s²
Ek = J
2.やさしい
巻上げ機が質量 400 kg の荷物を一定の速さで 12 s かけて 22 m の高さまで持ち上げる。荷物に供給する平均動力 P を kW で求めよ。
m = 400 kgh = 22 mt = 12 sg = 9.81 m/s²
P = kW
3.ふつう
質量 1000 kg の自動車が 4° の坂を一定の 36 km/h で上る。空気抵抗と転がり抵抗の合計は 500 N である。車輪が出さなければならない動力 P を kW で求めよ。
m = 1000 kgθ = 4°Fr = 500 Nv = 36 km/hg = 9.81 m/s²
P = kW
4.ふつう
質量 1800 kg の自動車が 8° の坂を一定の 36 km/h で上る。空気抵抗と転がり抵抗の合計は 500 N である。車輪が出さなければならない動力 P を kW で求めよ。
m = 1800 kgθ = 8°Fr = 500 Nv = 36 km/hg = 9.81 m/s²
P = kW
5.むずかしい
質量 2 kg のブロックがあらい水平な机の上にある(μ = 0.15)。軽い糸がそこから机の端のなめらかな滑車を通って、つり下げられた質量 4 kg のブロックにつながっている。系を静かに放す。つり下げられたブロックが 1 m 下がった後のブロックの速さ v を求めよ。
m1 = 2 kgm2 = 4 kgμ = 0.15d = 1 mg = 9.81 m/s²
v = m/s
6.むずかしい
質量 4 kg のブロックがあらい水平な机の上にある(μ = 0.15)。軽い糸がそこから机の端のなめらかな滑車を通って、つり下げられた質量 3 kg のブロックにつながっている。系を静かに放す。つり下げられたブロックが 2.5 m 下がった後のブロックの速さ v を求めよ。
m1 = 4 kgm2 = 3 kgμ = 0.15d = 2.5 mg = 9.81 m/s²
v = m/s
解答
- 1. Ek = 902.5 J
- 2. P = 7.194 kW
- 3. P = 11.84 kW
- 4. P = 29.58 kW
- 5. v = 3.478 m/s
- 6. v = 4.101 m/s
ステップごとの詳しい解答:このトピックは examproblems.com で練習できます。