ニュートンの第2法則に関する例題

ニュートンの第二法則に関する8つの質問例

1. 質量1kgの物体が5m/s²の一定の加速度で運動している。²物体を動かす合力はどれくらいの大きさですか？
討論
知られている :
物体の質量 (m) = 1 kg
加速度 (a) = 5 m/s²²
質問 物体を動かす合力
ジャワブ :
ニュートンの第二法則によれば、物体に合力が作用すると、物体は加速度を受け、その加速度の大きさは合力の大きさに比例し、物体の質量に反比例します。物体の加速度の方向は、合力の方向と同じです。数式で表すと次のようになります。
数式の説明：
シグマF = 合力、別名総力（国際単位はkg m/s）² （別名ニュートン）
m = 物体の質量（国際単位はキログラム、略称はkg）
a = 加速度（国際単位はメートル毎秒二乗、略称はm/s）²)
したがって、物体を動かす合力は次のようになります。
2. ブロックの質量 = 1 kg、F = 2 ニュートン。ブ​​ロックの加速度の大きさと方向は…
討論
知られている :
ブロックの質量 (m) = 1 kg
力（F）＝2ニュートン
質問 ブロックの加速度の大きさと方向 (a)
ジャワブ :
ブロックの加速度の方向 = 力Fの方向

3. ブロックの質量 = 2 kg、F₁ = 5ニュートン、F₂ = 3ニュートン。ブ​​ロックの加速度の大きさと方向は…
討論
知られている :
ブロックの質量 (m) = 2 kg
F₁ = 5ニュートン
F₂ = 3ニュートン
質問 ブロックの加速度の大きさと方向 (a)
ジャワブ :
4. ブロックの質量 = 2 kg、F₁ = 10ニュートン、F₂ = 1ニュートン。ブ​​ロックの加速度の大きさと方向は…
討論
知られている :
ブロックの質量 (m) = 2 kg
F₂ = 1ニュートン
F₁ = 10ニュートン
F_1x =F₁ cos 60^o = (10)(0,5) = 5ニュートン
質問 ブロックの加速度の大きさと方向 (a)
ジャワブ :
ブロックの加速度の方向 = 合力の方向 = Fの方向_1x

5 F₁ = 10ニュートン、F₂ = 1ニュートン、m₁ = 1 kg、m₂ = 2 kg。ブロックの加速度の大きさと方向は…

討論
知られている :
ブロック1の質量（m₁) = 1kg
ブロック2の質量（m₂) = 2kg
F₁ = 10ニュートン
F₂ = 1ニュートン
質問 ブロックの加速度の大きさと方向 (a)
ジャワブ :

ブロックの加速度の方向 = 合力の方向 = F _1の方向

[英語:ニュートンの運動第二法則 – 問題と解答]

6. 図に示すように、質量5kgの物体に複数の力が作用している。物体と板の間の摩擦力がゼロの場合、物体が受ける加速度は…

A. 1 m/s²
B. 4 m/s²
C. 5 m/s²
D. 9 m/s²

討論

以下のことが知られています。
スタイル1（F）₁) = 15ニュートン（左方向）
スタイル2（F）₂) = 10ニュートン（左方向）
スタイル3（F）₃) = 20ニュートン（右方向）
物体の質量 (m) = 5キログラム
質問：物体が受ける加速度（a）
ジャワブ：

合力：
∑F = F₁ + F₂ - F₃
∑F = 15 + 10 – 20
∑F = 25 – 20
∑F = 5ニュートン
∑F = 5 kg m/s²
合力の方向は、力１の方向および力２の方向と同じであり、すなわち左向きである。
ニュートンの第二法則の公式：
∑F = ma
5 kg m/s² = (5 kg) a
5 m / s² = (5) a
a = (5 m/s²）/ 5
a = 1 m / s²
物体の加速度の大きさは 1 m/s です²物体の加速度の方向 = 物体の移動方向 = 合力の方向 = 左向き
正解はAです。

7.

次の物体に作用する力の図を見てください！物体の質量が2kgの場合、物体に生じる加速度は…

A. 12,5 m/s²
B. 7,5 m/s²
C. 5,0 m/s²
D. 2,5 m/s²

討論
以下のことが知られています。
スタイル1（F）₁) = 10ニュートン（左方向）
スタイル2（F）₂) = 10ニュートン（右方向）
スタイル3（F）₃) = 5ニュートン（右方向）
物体の質量 (m) = 2キログラム
質問：物体が受ける加速度（a）
ジャワブ：
合力：
∑F = F₂ + F₃ - F₁
∑F = 10 + 5 – 10
∑F = 15 – 10
∑F = 5ニュートン
∑F = 5 kg m/s²
合力の方向は力１の方向と同じであり、力１の方向は右向きである。
ニュートンの第二法則の公式：
∑F = ma
5 kg m/s² = (2 kg) a
5 m / s² = (2) a
a = (5 m/s²）/ 2
a = 2,5 m / s²
物体の加速度の大きさは 2 m/s です²物体の加速度の方向 = 物体の運動の方向 = 合力の方向 = 右向き
正解はDです。

8. 図に示すように、物体Bには複数の力が作用している。
物体 B の質量が 4 kg の場合、B が受ける加速度は…
A. 2,5 m/s²
B. 4,0 m/s²
C. 5,0 m/s²
D. 9,0 m/s²
討論
以下のことが知られています。
スタイル1（F）₁) = 20ニュートン（右方向）
スタイル2（F）₂) = 6ニュートン（右方向）
スタイル3（F）₃) = 10ニュートン（左方向）
物体の質量 (m) = 4キログラム
質問：Bが経験する加速度（a）
ジャワブ：
合力：
∑F = F₁ + F₂ - F₃
∑F = 20 + 6 – 10
∑F = 26 – 10
∑F = 16ニュートン
∑F = 16 kg m/s²
合力の方向は力１の方向と同じであり、力１の方向は右向きである。
ニュートンの第二法則の公式：
∑F = ma
16 kg m/s² = (4 kg) a
16 m / s² = (4) a
a = (16 m/s²）/ 4
a = 4 m / s²
物体の加速度の大きさは 4 m/s です²物体の加速度の方向 = 物体の運動の方向 = 合力の方向 = 右向き
正解はBです。