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 = 70 m12 m/sF = ?

質量 1400 kg の車が、半径 70 m の平らなカーブを一定の速さ 12 m/s で走る。 必要な中心向きの力(向心力)Fc を求めよ。

m = 1400 kgv = 12 m/sr = 70 m
Fc = N
2.やさしい
r = 80 m30 m/sac​ = ?

質量 800 kg の車が、半径 80 m の平らなカーブを一定の速さ 30 m/s で走る。 向心加速度 ac を求めよ。

m = 800 kgv = 30 m/sr = 80 m
ac = m/s²
3.ふつう
r = 145 mvmax​ = ?

車が半径 145 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 0.8、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 = 145 mμs = 0.8g = 9.81 m/s²
vmax = m/s
4.ふつう
θ = ?中心へ60 km/h

道路技術者は、自動車が摩擦に頼らずに半径 150 m のカーブを 60 km/h で通過できるようにしたい。g = 9.81 m/s² とする。バンク角 θ を求めよ。

r = 150 mv = 60 km/hg = 9.81 m/s²
θ = °
5.むずかしい
θ = 18°中心へvmin​ = ?

半径 110 m のカーブに 18° 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 0.1 である。g = 9.81 m/s² とする。 自動車がバンクを下にすべり落ちずにカーブを通過できる最低の速さ vmin を求めよ。

r = 110 mθ = 18°μs = 0.1g = 9.81 m/s²
vmin = m/s
6.むずかしい
θ = 12°中心へvmax​ = ?

半径 280 m のカーブに 12° 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 = 280 mθ = 12°μs = 0.4g = 9.81 m/s²
vmax = m/s

解答

  1. 1. Fc = 2880 N
  2. 2. ac = 11.25 m/s²
  3. 3. vmax = 33.73 m/s
  4. 4. θ = 10.69 °
  5. 5. vmin = 15.33 m/s
  6. 6. vmax = 42.88 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。