質量 2.5 kg のボールを高さ 35 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 = 2.5 kgh = 35 mg = 9.81 m/s²
Ek = J
2.やさしい
巻上げ機が質量 200 kg の荷物を一定の速さで 30 s かけて 17 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 = 200 kgh = 17 mt = 30 sg = 9.81 m/s²
P = kW
3.ふつう
ブロックが水平と 25° をなす斜面を静止状態からすべり下りる。動摩擦係数は 0.3 である。斜面に沿って 9 m すべった後の速さ v を求めよ。
θ = 25°μ = 0.3d = 9 mg = 9.81 m/s²
v = m/s
4.ふつう
ブロックが水平と 25° をなす斜面を静止状態からすべり下りる。動摩擦係数は 0.3 である。斜面に沿って 19 m すべった後の速さ v を求めよ。
θ = 25°μ = 0.3d = 19 mg = 9.81 m/s²
v = m/s
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 = 0.25)。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 = 0.25d = 1 mg = 9.81 m/s²
v = m/s
6.むずかしい
質量 10 kg のブロックが 20° の斜面の下端で静止しており、斜面に平行な一定の力 125 N で斜面を引き上げられる。動摩擦係数は 0.3 である。ブロックが斜面を 9 m 上がった後の速さ v を求めよ。
m = 10 kgF = 125 Nθ = 20°μ = 0.3d = 9 mg = 9.81 m/s²
v = m/s
解答
- 1. Ek = 858.4 J
- 2. P = 1.112 kW
- 3. v = 5.159 m/s
- 4. v = 7.496 m/s
- 5. v = 3.383 m/s
- 6. v = 10.72 m/s
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