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 = 120 m22 m/sF = ?

質量 1100 kg の車が、半径 120 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 = 1100 kgv = 22 m/sr = 120 m
Fc = N
2.やさしい
r = 1.8 mvmax​ = ?

質量 0.8 kg の石を、なめらかで水平な台の上で、張力 10 N で切れる糸で半径 1.8 m の水平な円を描くように回す。石がもてる最高の速さ vmax を求めよ。

m = 0.8 kgr = 1.8 mTmax = 10 N
vmax = m/s
3.ふつう
r = 2 mω = ?

遊園地のローターでは、乗客が半径 2 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 0.5 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。

r = 2 mμs = 0.5g = 9.81 m/s²
ω = rad/s
4.ふつう
r = 90 mvmax​ = ?

車が半径 90 m の平らなカーブを曲がる。タイヤと路面の間の静止摩擦係数は 0.7、g = 9.81 m/s² とする。車が横すべりせずにカーブを曲がれる最大の速さ vmax を求めよ。

r = 90 mμs = 0.7g = 9.81 m/s²
vmax = m/s
5.むずかしい
r = 1.2 mv = ?

ボールを長さ 1.2 m の糸につけ、鉛直面内で円運動させる。g = 9.81 m/s² とする。最高点で糸がたるまずに張ったままでいられる最小の速さ vmin を求めよ。

r = 1.2 mg = 9.81 m/s²
vmin = m/s
6.むずかしい
r = 1.3 mv = 9 m/s

質量 1.7 kg のボールを長さ 1.3 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 9 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。

m = 1.7 kgr = 1.3 mv = 9 m/sg = 9.81 m/s²
T = N

解答

  1. 1. Fc = 4437 N
  2. 2. vmax = 4.743 m/s
  3. 3. ω = 3.132 rad/s
  4. 4. vmax = 24.86 m/s
  5. 5. vmin = 3.431 m/s
  6. 6. T = 122.6 N

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