質量 800 kg の車が、半径 170 m の平らなカーブを一定の速さ 23 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 = 800 kgv = 23 m/sr = 170 m
ac = m/s²
2.やさしい
質量 1600 kg の車が、半径 70 m の平らなカーブを一定の速さ 12 m/s で走る。 向心加速度 ac を求めよ。
m = 1600 kgv = 12 m/sr = 70 m
ac = m/s²
3.ふつう
車が半径 90 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 0.4、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 = 90 mμs = 0.4g = 9.81 m/s²
vmax = m/s
4.ふつう
車が半径 25 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 = 25 mμs = 0.3g = 9.81 m/s²
vmax = m/s
5.むずかしい
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。g = 9.81 m/s² とする。最高点で糸がたるまずに張ったままでいられる最小の速さ vmin を求めよ。
r = 1.1 mg = 9.81 m/s²
vmin = m/s
6.むずかしい
長さ 1.4 m の軽い糸につけた質量 1.7 kg の球を鉛直な円を描くように回す。最下点での速さは 11.5 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 = 1.7 kgr = 1.4 mvbottom = 11.5 m/sg = 9.81 m/s²
Ttop = N
解答
- 1. ac = 3.112 m/s²
- 2. ac = 2.057 m/s²
- 3. vmax = 18.79 m/s
- 4. vmax = 8.578 m/s
- 5. vmin = 3.285 m/s
- 6. Ttop = 77.2 N
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