質量 1500 kg の車が、半径 190 m の平らなカーブを一定の速さ 16 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 = 1500 kgv = 16 m/sr = 190 m
ac = m/s²
2.やさしい
質量 1400 kg の車が、半径 180 m の平らなカーブを一定の速さ 13 m/s で走る。 向心加速度 ac を求めよ。
m = 1400 kgv = 13 m/sr = 180 m
ac = m/s²
3.ふつう
自動車が、半径 55 m の円弧になっている道路の盛り上がりの頂上を通過する。g = 9.81 m/s² とする。どの速さ vmax を超えると、頂上で車輪が路面から離れるか。
r = 55 mg = 9.81 m/s²
vmax = m/s
4.ふつう
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 0.8、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 = 0.8g = 9.81 m/s²
vmax = m/s
5.むずかしい
質量 0.7 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 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 = 0.7 kgr = 0.6 mv = 6 m/sg = 9.81 m/s²
T = N
6.むずかしい
長さ 1 m の軽い糸につけた質量 1.5 kg の球を鉛直な円を描くように回す。最下点での速さは 10 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 = 1.5 kgr = 1 mvbottom = 10 m/sg = 9.81 m/s²
Ttop = N
解答
- 1. ac = 1.347 m/s²
- 2. ac = 0.9389 m/s²
- 3. vmax = 23.23 m/s
- 4. vmax = 23.44 m/s
- 5. T = 48.87 N
- 6. Ttop = 76.42 N
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