解答つき円運動ワークシート

質量 1700 kg の車が、半径 130 m の平らなカーブを一定の速さ 10 m/s で走る。 必要な中心向きの力（向心力）F_c を求めよ。

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。160 km/h で通過するカーブの最小半径 r_min はいくらか。

質量 800 kg の自動車が、道路の盛り上がりの頂上を 24 m/s で通過する。盛り上がりの頂上は半径 105 m の円弧である。g = 9.81 m/s² とする。頂上で路面が自動車に及ぼす垂直抗力 N を求めよ。

車が半径 130 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 v_max を求めよ。

小さな台車を摩擦のない軌道上で静かに放し、半径 8.5 m の鉛直なループに進入させる。ループの最高点で軌道から離れないためには、ループの最下点から最低どれだけの高さ h_min から出発しなければならないか。

質量 0.3 kg のボールを長さ 1.5 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 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。