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 = ?300 km/h

乗客の快適さのため、鉄道のカーブでの向心加速度は 0.5 m/s² を超えてはならない。300 km/h で通過するカーブの最小半径 rmin はいくらか。

v = 300 km/hamax = 0.5 m/s²
rmin = m
2.やさしい
r = 190 m25 m/sac​ = ?

質量 1400 kg の車が、半径 190 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 ac を求めよ。

m = 1400 kgv = 25 m/sr = 190 m
ac = m/s²
3.ふつう
r = 120 mvmax​ = ?

車が半径 120 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 = 120 mμs = 0.5g = 9.81 m/s²
vmax = m/s
4.ふつう
θ = ?中心へ60 km/h

道路技術者は、自動車が摩擦に頼らずに半径 160 m のカーブを 60 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 = 160 mv = 60 km/hg = 9.81 m/s²
θ = °
5.むずかしい
r = 0.6 mv = 6.5 m/s

質量 0.8 kg のボールを長さ 0.6 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 6.5 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 = 0.8 kgr = 0.6 mv = 6.5 m/sg = 9.81 m/s²
T = N
6.むずかしい
r = 0.5 mv = 4.5 m/s

質量 1 kg のボールを長さ 0.5 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 4.5 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 kgr = 0.5 mv = 4.5 m/sg = 9.81 m/s²
T = N

解答

  1. 1. rmin = 13889 m
  2. 2. ac = 3.289 m/s²
  3. 3. vmax = 24.26 m/s
  4. 4. θ = 10.04 °
  5. 5. T = 64.18 N
  6. 6. T = 50.31 N

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。