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 m22 m/sac​ = ?

質量 600 kg の車が、半径 70 m の平らなカーブを一定の速さ 22 m/s で走る。 向心加速度 ac を求めよ。

m = 600 kgv = 22 m/sr = 70 m
ac = m/s²
2.やさしい
r = 160 m30 m/sF = ?

質量 1800 kg の車が、半径 160 m の平らなカーブを一定の速さ 30 m/s で走る。 必要な中心向きの力(向心力)Fc を求めよ。

m = 1800 kgv = 30 m/sr = 160 m
Fc = N
3.ふつう
r = 60 mvmax​ = ?

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 0.8、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 = 60 mμs = 0.8g = 9.81 m/s²
vmax = m/s
4.ふつう
r = 130 mvmax​ = ?

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 0.8、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 = 130 mμs = 0.8g = 9.81 m/s²
vmax = m/s
5.むずかしい
r = 0.6 mv = 7.5 m/s

質量 0.9 kg のボールを長さ 0.6 m の糸につけ、鉛直面内で円運動させる。最下点での速さは 7.5 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 = 0.9 kgr = 0.6 mv = 7.5 m/sg = 9.81 m/s²
T = N
6.むずかしい
r = 0.6 m10 m/svtop​ = ?

長さ 0.6 m の軽い糸につけた質量 0.6 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 = 0.6 kgr = 0.6 mvbottom = 10 m/sg = 9.81 m/s²
Ttop = N

解答

  1. 1. ac = 6.914 m/s²
  2. 2. Fc = 10125 N
  3. 3. vmax = 21.7 m/s
  4. 4. vmax = 31.94 m/s
  5. 5. T = 93.2 N
  6. 6. Ttop = 70.57 N

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。