質量 1500 kg の車が、半径 40 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。
解答つき円運動ワークシート
1.やさしい
m = 1500 kgv = 10 m/sr = 40 m
ac = m/s²
2.やさしい
質量 1700 kg の車が、半径 70 m の平らなカーブを一定の速さ 13 m/s で走る。 向心加速度 ac を求めよ。
m = 1700 kgv = 13 m/sr = 70 m
ac = m/s²
3.ふつう
遊園地のローターでは、乗客が半径 3.7 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。 最小の回転数 n を毎分回転数で求めよ。
r = 3.7 mμs = 0.5g = 9.81 m/s²
n = rpm
4.ふつう
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 0.3 である。g = 9.81 m/s² とする。 最小の回転数 n を毎分回転数で求めよ。
r = 2.7 mμs = 0.3g = 9.81 m/s²
n = rpm
5.むずかしい
質量 1 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 8 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 kgr = 1.3 mv = 8 m/sg = 9.81 m/s²
T = N
6.むずかしい
質量 1.8 kg のボールを長さ 1.4 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 8.5 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 = 1.8 kgr = 1.4 mv = 8.5 m/sg = 9.81 m/s²
T = N
解答
- 1. ac = 2.5 m/s²
- 2. ac = 2.414 m/s²
- 3. n = 21.99 rpm
- 4. n = 33.23 rpm
- 5. T = 59.04 N
- 6. T = 110.6 N
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