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 = 160 m9 m/sF = ?

質量 1700 kg の車が、半径 160 m の平らなカーブを一定の速さ 9 m/s で走る。 必要な中心向きの力(向心力)Fc を求めよ。

m = 1700 kgv = 9 m/sr = 160 m
Fc = N
2.やさしい
r = 20 m24 m/sac​ = ?

質量 1600 kg の車が、半径 20 m の平らなカーブを一定の速さ 24 m/s で走る。 向心加速度 ac を求めよ。

m = 1600 kgv = 24 m/sr = 20 m
ac = m/s²
3.ふつう
r = 35 mvmax​ = ?

車が半径 35 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 0.3、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 = 35 mμs = 0.3g = 9.81 m/s²
vmax = m/s
4.ふつう
r = 100 mvmax​ = ?

車が半径 100 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 = 100 mμs = 0.5g = 9.81 m/s²
vmax = m/s
5.むずかしい
r = 1 mv = 4 m/s

質量 0.8 kg のボールを長さ 1 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 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 = 1 mv = 4 m/sg = 9.81 m/s²
T = N
6.むずかしい
r = 0.8 m8 m/svtop​ = ?

長さ 0.8 m の軽い糸につけた質量 1.1 kg の球を鉛直な円を描くように回す。最下点での速さは 8 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 Ttop を求めよ。

m = 1.1 kgr = 0.8 mvbottom = 8 m/sg = 9.81 m/s²
Ttop = N

解答

  1. 1. Fc = 860.6 N
  2. 2. ac = 28.8 m/s²
  3. 3. vmax = 10.15 m/s
  4. 4. vmax = 22.15 m/s
  5. 5. T = 20.65 N
  6. 6. Ttop = 34.04 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。