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 m23 m/sF = ?

質量 1700 kg の車が、半径 200 m の平らなカーブを一定の速さ 23 m/s で走る。 必要な中心向きの力（向心力）Fc を求めよ。

m = 1700 kgv = 23 m/sr = 200 m
Fc = N
2.やさしい
r = 40 m15 m/sF = ?

質量 1500 kg の車が、半径 40 m の平らなカーブを一定の速さ 15 m/s で走る。 必要な中心向きの力（向心力）Fc を求めよ。

m = 1500 kgv = 15 m/sr = 40 m
Fc = N
3.ふつう
r = 2.7 mω = ?

遊園地のローターでは、乗客が半径 2.7 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 0.5 である。g = 9.81 m/s² とする。 最小の角速度 ω を rad/s で求めよ。

r = 2.7 mμs = 0.5g = 9.81 m/s²
ω = rad/s
4.ふつう
r = 70 mvmax​ = ?

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 0.7、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 = 0.7g = 9.81 m/s²
vmax = m/s
5.むずかしい
r = 0.5 mv = ?

ボールを長さ 0.5 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 = 0.5 mg = 9.81 m/s²
vmin = m/s
6.むずかしい
θ = 15°中心へvmax​ = ?

半径 70 m のカーブに 15° 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 0.2 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 = 70 mθ = 15°μs = 0.2g = 9.81 m/s²
vmax = m/s

解答

  1. 1. Fc = 4497 N
  2. 2. Fc = 8438 N
  3. 3. ω = 2.696 rad/s
  4. 4. vmax = 21.92 m/s
  5. 5. vmin = 2.215 m/s
  6. 6. vmax = 18.43 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。