解答つき円運動ワークシート

無料で印刷できる円運動のワークシート：やさしい問題から試験レベルまで 6 問、解答つき。印刷するか PDF で保存できます。

新しいワークシートヒントつきでオンライン練習

先生方へ： 授業で自由に印刷・コピーしてお使いいただけます。新しいワークシートごとに数値が変わり、専用の解答が付きます。授業ページに ExamProblems へのリンクを載せていただけると嬉しいです。

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1.やさしい
r = 180 m10 m/sac​ = ?

質量 1600 kg の車が、半径 180 m の平らなカーブを一定の速さ 10 m/s で走る。 向心加速度 ac を求めよ。

m = 1600 kgv = 10 m/sr = 180 m
ac = m/s²
2.やさしい
r = 170 m22 m/sF = ?

質量 800 kg の車が、半径 170 m の平らなカーブを一定の速さ 22 m/s で走る。 必要な中心向きの力（向心力）Fc を求めよ。

m = 800 kgv = 22 m/sr = 170 m
Fc = N
3.ふつう
r = 2.8 mn = ?

遊園地のローターでは、乗客が半径 2.8 m の鉛直な円筒の壁に背をつけて立つ。十分速く回転すると床が下がり、摩擦が乗客を支える。静止摩擦係数は 0.3 である。g = 9.81 m/s² とする。 最小の回転数 n を毎分回転数で求めよ。

r = 2.8 mμs = 0.3g = 9.81 m/s²
n = rpm
4.ふつう
θ = ?中心へ90 km/h

道路技術者は、自動車が摩擦に頼らずに半径 300 m のカーブを 90 km/h で通過できるようにしたい。g = 9.81 m/s² とする。バンク角 θ を求めよ。

r = 300 mv = 90 km/hg = 9.81 m/s²
θ = °
5.むずかしい
r = 1.4 m10 m/svtop​ = ?

長さ 1.4 m の軽い糸につけた質量 0.2 kg の球を鉛直な円を描くように回す。最下点での速さは 10 m/s である。空気抵抗を無視し、g = 9.81 m/s² とする。最高点での糸の張力 Ttop を求めよ。

m = 0.2 kgr = 1.4 mvbottom = 10 m/sg = 9.81 m/s²
Ttop = N
6.むずかしい
θ = 12°中心へvmin​ = ?

半径 190 m のカーブに 12° のバンクがついており、タイヤと路面の間の静止摩擦係数は 0.15 である。g = 9.81 m/s² とする。 自動車がバンクを下にすべり落ちずにカーブを通過できる最低の速さ vmin を求めよ。

r = 190 mθ = 12°μs = 0.15g = 9.81 m/s²
vmin = m/s

解答

  1. 1. ac = 0.5556 m/s²
  2. 2. Fc = 2278 N
  3. 3. n = 32.63 rpm
  4. 4. θ = 11.99 °
  5. 5. Ttop = 4.476 N
  6. 6. vmin = 10.63 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。