解答つき円運動ワークシート

質量 700 kg の車が、半径 120 m の平らなカーブを一定の速さ 13 m/s で走る。 必要な中心向きの力（向心力）F_c を求めよ。

質量 1200 kg の車が、半径 70 m の平らなカーブを一定の速さ 25 m/s で走る。 向心加速度 a_c を求めよ。

質量 800 kg の自動車が、道路の盛り上がりの頂上を 10 m/s で通過する。盛り上がりの頂上は半径 30 m の円弧である。g = 9.81 m/s² とする。頂上で路面が自動車に及ぼす垂直抗力 N を求めよ。

遊園地のローターでは、乗客が半径 1.8 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 0.4 である。g = 9.81 m/s² とする。 最小の角速度 ω を rad/s で求めよ。

質量 1 kg のボールを長さ 0.8 m の糸につけ、鉛直面内で円運動させる。最下点での速さは 6 m/s である。g = 9.81 m/s² とする。最下点での糸の張力 T を求めよ。

長さ 1.3 m の軽い糸につけた質量 1.8 kg の球を鉛直な円を描くように回す。最下点での速さは 9 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 T_top を求めよ。