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。

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 = 60 m20 m/sF = ?

質量 1200 kg の車が、半径 60 m の平らなカーブを一定の速さ 20 m/s で走る。 必要な中心向きの力(向心力)Fc を求めよ。

m = 1200 kgv = 20 m/sr = 60 m
Fc = N
2.やさしい
r = 170 m20 m/sac​ = ?

質量 1300 kg の車が、半径 170 m の平らなカーブを一定の速さ 20 m/s で走る。 向心加速度 ac を求めよ。

m = 1300 kgv = 20 m/sr = 170 m
ac = m/s²
3.ふつう
θ = 10°中心へv = ?

半径 80 m のカーブに 10° のバンク(傾斜)がついている。摩擦をまったく必要とせずに自動車が通過できる速さ v はいくらか。g = 9.81 m/s² とする。

r = 80 mθ = 10°g = 9.81 m/s²
v = m/s
4.ふつう
θ = 10°中心へv = ?

半径 390 m のカーブに 10° のバンク(傾斜)がついている。摩擦をまったく必要とせずに自動車が通過できる速さ v はいくらか。g = 9.81 m/s² とする。

r = 390 mθ = 10°g = 9.81 m/s²
v = m/s
5.むずかしい
r = 0.8 mv = ?

ボールを長さ 0.8 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 = 0.8 mg = 9.81 m/s²
vmin = m/s
6.むずかしい
θ = 25°中心へvmax​ = ?

半径 110 m のカーブに 25° 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 0.4 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 = 110 mθ = 25°μs = 0.4g = 9.81 m/s²
vmax = m/s

解答

  1. 1. Fc = 8000 N
  2. 2. ac = 2.353 m/s²
  3. 3. v = 11.76 m/s
  4. 4. v = 25.97 m/s
  5. 5. vmin = 2.801 m/s
  6. 6. vmax = 33.9 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。