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 = ?200 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 2 m/s² を超えてはならない。200 km/h で通過するカーブの最小半径 rmin はいくらか。

v = 200 km/hamax = 2 m/s²
rmin = m
2.やさしい
r = 110 m22 m/sF = ?

質量 800 kg の車が、半径 110 m の平らなカーブを一定の速さ 22 m/s で走る。 必要な中心向きの力（向心力）Fc を求めよ。

m = 800 kgv = 22 m/sr = 110 m
Fc = N
3.ふつう
r = 20 mvmax​ = ?

車が半径 20 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 = 20 mμs = 0.5g = 9.81 m/s²
vmax = m/s
4.ふつう
r = 4 mn = ?

遊園地のローターでは、乗客が半径 4 m の鉛直な円筒の壁に背をつけて立つ。十分速く回転すると床が下がり、摩擦が乗客を支える。静止摩擦係数は 0.8 である。g = 9.81 m/s² とする。 最小の回転数 n を毎分回転数で求めよ。

r = 4 mμs = 0.8g = 9.81 m/s²
n = rpm
5.むずかしい
r = 1.1 mv = 4 m/s

質量 1.5 kg のボールを長さ 1.1 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 = 1.5 kgr = 1.1 mv = 4 m/sg = 9.81 m/s²
T = N
6.むずかしい
r = 1.3 mv = 5 m/s

質量 0.5 kg のボールを長さ 1.3 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 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 = 0.5 kgr = 1.3 mv = 5 m/sg = 9.81 m/s²
T = N

解答

  1. 1. rmin = 1543 m
  2. 2. Fc = 3520 N
  3. 3. vmax = 9.905 m/s
  4. 4. n = 16.72 rpm
  5. 5. T = 36.53 N
  6. 6. T = 14.52 N

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