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 = 70 m18 m/sac​ = ?

質量 1500 kg の車が、半径 70 m の平らなカーブを一定の速さ 18 m/s で走る。 向心加速度 ac を求めよ。

m = 1500 kgv = 18 m/sr = 70 m
ac = m/s²
2.やさしい
r = 1.2 mvmax​ = ?

質量 0.6 kg の石を、なめらかで水平な台の上で、張力 50 N で切れる糸で半径 1.2 m の水平な円を描くように回す。石がもてる最高の速さ vmax を求めよ。

m = 0.6 kgr = 1.2 mTmax = 50 N
vmax = m/s
3.ふつう
r = 1.9 mω = ?

遊園地のローターでは、乗客が半径 1.9 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 0.4 である。g = 9.81 m/s² とする。 最小の角速度 ω を rad/s で求めよ。

r = 1.9 mμs = 0.4g = 9.81 m/s²
ω = rad/s
4.ふつう
r = 20 m10 m/s

質量 1500 kg の自動車が、道路の盛り上がりの頂上を 10 m/s で通過する。盛り上がりの頂上は半径 20 m の円弧である。g = 9.81 m/s² とする。頂上で路面が自動車に及ぼす垂直抗力 N を求めよ。

m = 1500 kgv = 10 m/sr = 20 mg = 9.81 m/s²
N = N
5.むずかしい
r = 0.6 mv = ?

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。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 = 0.6 mg = 9.81 m/s²
vmin = m/s
6.むずかしい
θ = 10°中心へvmax​ = ?

半径 70 m のカーブに 10° 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 = 70 mθ = 10°μs = 0.4g = 9.81 m/s²
vmax = m/s

解答

  1. 1. ac = 4.629 m/s²
  2. 2. vmax = 10 m/s
  3. 3. ω = 3.593 rad/s
  4. 4. N = 7215 N
  5. 5. vmin = 2.426 m/s
  6. 6. vmax = 20.63 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。