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 = 20 m10 m/sac​ = ?

質量 600 kg の車が、半径 20 m の平らなカーブを一定の速さ 10 m/s で走る。 向心加速度 ac を求めよ。

m = 600 kgv = 10 m/sr = 20 m
ac = m/s²
2.やさしい
r = ?160 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 1.2 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 rmin はいくらか。

v = 160 km/hamax = 1.2 m/s²
rmin = m
3.ふつう
r = 60 m17 m/s

質量 1200 kg の自動車が、道路の盛り上がりの頂上を 17 m/s で通過する。盛り上がりの頂上は半径 60 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。

m = 1200 kgv = 17 m/sr = 60 mg = 9.81 m/s²
N = N
4.ふつう
r = 85 mvmax​ = ?

車が半径 85 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 = 85 mμs = 0.5g = 9.81 m/s²
vmax = m/s
5.むずかしい
r = 1 mv = 9 m/s

質量 0.9 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 9 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 = 0.9 kgr = 1 mv = 9 m/sg = 9.81 m/s²
T = N
6.むずかしい
θ = 10°中心へvmax​ = ?

半径 120 m のカーブに 10° のバンクがついており、タイヤと路面の間の静止摩擦係数は 0.3 である。g = 9.81 m/s² とする。 自動車が外側上方へすべり出さずにカーブを通過できる最高の速さ vmax を求めよ。

r = 120 mθ = 10°μs = 0.3g = 9.81 m/s²
vmax = m/s

解答

  1. 1. ac = 5 m/s²
  2. 2. rmin = 1646 m
  3. 3. N = 5992 N
  4. 4. vmax = 20.42 m/s
  5. 5. T = 81.73 N
  6. 6. vmax = 24.33 m/s

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。