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 m11 m/sac​ = ?

質量 1200 kg の車が、半径 20 m の平らなカーブを一定の速さ 11 m/s で走る。 向心加速度 ac を求めよ。

m = 1200 kgv = 11 m/sr = 20 m
ac = m/s²
2.やさしい
r = ?250 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 1.5 m/s² を超えてはならない。250 km/h で通過するカーブの最小半径 rmin はいくらか。

v = 250 km/hamax = 1.5 m/s²
rmin = m
3.ふつう
L = 0.3 m20°

長さ 0.3 m の糸につけた小球が、糸が鉛直と一定の角度 20° 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。 1 回転にかかる時間 T を求めよ。

L = 0.3 mθ = 20°g = 9.81 m/s²
T = s
4.ふつう
θ = 18°中心へv = ?

半径 300 m のカーブに 18° 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 = 300 mθ = 18°g = 9.81 m/s²
v = m/s
5.むずかしい
r = 0.7 m10 m/svtop​ = ?

長さ 0.7 m の軽い糸につけた質量 0.5 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 = 0.5 kgr = 0.7 mvbottom = 10 m/sg = 9.81 m/s²
Ttop = N
6.むずかしい
θ = 30°中心へvmax​ = ?

半径 290 m のカーブに 30° 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 0.25 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 = 290 mθ = 30°μs = 0.25g = 9.81 m/s²
vmax = m/s

解答

  1. 1. ac = 6.05 m/s²
  2. 2. rmin = 3215 m
  3. 3. T = 1.065 s
  4. 4. v = 30.92 m/s
  5. 5. Ttop = 46.9 N
  6. 6. vmax = 52.45 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。