質量 1000 kg の車が、半径 110 m の平らなカーブを一定の速さ 17 m/s で走る。 向心加速度 ac を求めよ。
解答つき円運動ワークシート
1.やさしい
m = 1000 kgv = 17 m/sr = 110 m
ac = m/s²
2.やさしい
質量 1500 kg の車が、半径 110 m の平らなカーブを一定の速さ 18 m/s で走る。 向心加速度 ac を求めよ。
m = 1500 kgv = 18 m/sr = 110 m
ac = m/s²
3.ふつう
車が半径 95 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 0.6、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 = 95 mμs = 0.6g = 9.81 m/s²
vmax = m/s
4.ふつう
長さ 1.7 m の糸につけた小球が、糸が鉛直と一定の角度 30° をなすように水平な円運動をしている(円すい振り子)。g = 9.81 m/s² とする。 小球の速さ v を求めよ。
L = 1.7 mθ = 30°g = 9.81 m/s²
v = m/s
5.むずかしい
質量 0.5 kg の台車を、摩擦のない軌道上の高さ 13.5 m から静かに放し、半径 4.5 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 = 0.5 kgh = 13.5 mR = 4.5 mg = 9.81 m/s²
Ntop = N
6.むずかしい
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。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 = 0.8 mg = 9.81 m/s²
vmin = m/s
解答
- 1. ac = 2.627 m/s²
- 2. ac = 2.945 m/s²
- 3. vmax = 23.65 m/s
- 4. v = 2.194 m/s
- 5. Ntop = 4.905 N
- 6. vmin = 2.801 m/s
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