質量 1500 kg の車が、半径 80 m の平らなカーブを一定の速さ 25 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 = 1500 kgv = 25 m/sr = 80 m
ac = m/s²
2.やさしい
質量 1300 kg の車が、半径 80 m の平らなカーブを一定の速さ 9 m/s で走る。 必要な中心向きの力(向心力)Fc を求めよ。
m = 1300 kgv = 9 m/sr = 80 m
Fc = N
3.ふつう
車が半径 60 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 0.5、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 = 60 mμs = 0.5g = 9.81 m/s²
vmax = m/s
4.ふつう
車が半径 130 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 0.5、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 = 130 mμs = 0.5g = 9.81 m/s²
vmax = m/s
5.むずかしい
質量 0.5 kg のボールを長さ 1.3 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 5 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 = 0.5 kgr = 1.3 mv = 5 m/sg = 9.81 m/s²
T = N
6.むずかしい
質量 1.5 kg のボールを長さ 0.8 m の糸につけ、鉛直面内で円運動させる。最下点での速さは 9 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 = 1.5 kgr = 0.8 mv = 9 m/sg = 9.81 m/s²
T = N
解答
- 1. ac = 7.813 m/s²
- 2. Fc = 1316 N
- 3. vmax = 17.16 m/s
- 4. vmax = 25.25 m/s
- 5. T = 14.52 N
- 6. T = 166.6 N
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