質量 800 kg の車が、半径 200 m の平らなカーブを一定の速さ 15 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 = 15 m/sr = 200 m
ac = m/s²
2.やさしい
質量 1300 kg の車が、半径 140 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 = 1300 kgv = 10 m/sr = 140 m
ac = m/s²
3.ふつう
長さ 0.4 m の糸につけた小球が、糸が鉛直と一定の角度 50° をなすように水平な円運動をしている(円すい振り子)。g = 9.81 m/s² とする。 小球の速さ v を求めよ。
L = 0.4 mθ = 50°g = 9.81 m/s²
v = m/s
4.ふつう
長さ 0.7 m の糸につけた小球が、糸が鉛直と一定の角度 45° をなすように水平な円運動をしている(円すい振り子)。g = 9.81 m/s² とする。 小球の速さ v を求めよ。
L = 0.7 mθ = 45°g = 9.81 m/s²
v = m/s
5.むずかしい
質量 0.8 kg のボールを長さ 0.6 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 3 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 = 0.8 kgr = 0.6 mv = 3 m/sg = 9.81 m/s²
T = N
6.むずかしい
長さ 0.5 m の軽い糸につけた質量 0.8 kg の球を鉛直な円を描くように回す。最下点での速さは 10 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 = 0.8 kgr = 0.5 mvbottom = 10 m/sg = 9.81 m/s²
Ttop = N
解答
- 1. ac = 1.125 m/s²
- 2. ac = 0.7143 m/s²
- 3. v = 1.893 m/s
- 4. v = 2.204 m/s
- 5. T = 19.85 N
- 6. Ttop = 120.8 N
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。