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。

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 = 0.65 mv = ?33 rpm

一定の毎分 33 回転で回る円板の軸から 65 cm の位置に小さな物体がのっている。 物体の速さ v を求めよ。

n = 33 rpmr = 0.65 m
v = m/s
2.やさしい
r = 80 m21 m/sac​ = ?

質量 1600 kg の車が、半径 80 m の平らなカーブを一定の速さ 21 m/s で走る。 向心加速度 ac を求めよ。

m = 1600 kgv = 21 m/sr = 80 m
ac = m/s²
3.ふつう
θ = 10°中心へv = ?

半径 400 m のカーブに 10° のバンク(傾斜)がついている。摩擦をまったく必要とせずに自動車が通過できる速さ v はいくらか。g = 9.81 m/s² とする。

r = 400 mθ = 10°g = 9.81 m/s²
v = m/s
4.ふつう
r = 70 mvmax​ = ?

車が半径 70 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 0.5、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 = 70 mμs = 0.5g = 9.81 m/s²
vmax = m/s
5.むずかしい
R = 8 mh = 32.8 m

質量 5 kg の台車を、摩擦のない軌道上の高さ 32.8 m から静かに放し、半径 8 m の鉛直なループを通過させる。g = 9.81 m/s² とする。 ループの最高点で軌道が台車に及ぼす垂直抗力 Ntop を求めよ。

m = 5 kgh = 32.8 mR = 8 mg = 9.81 m/s²
Ntop = N
6.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

解答

  1. 1. v = 2.246 m/s
  2. 2. ac = 5.513 m/s²
  3. 3. v = 26.3 m/s
  4. 4. vmax = 18.53 m/s
  5. 5. Ntop = 157 N
  6. 6. vmin = 3.431 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。