質量 1700 kg の車が、半径 90 m の平らなカーブを一定の速さ 27 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 = 1700 kgv = 27 m/sr = 90 m
ac = m/s²
2.やさしい
質量 1400 kg の車が、半径 150 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 = 1400 kgv = 22 m/sr = 150 m
ac = m/s²
3.ふつう
長さ 1.4 m の糸につけた小球が、糸が鉛直と一定の角度 20° をなすように水平な円運動をしている(円すい振り子)。g = 9.81 m/s² とする。 1 回転にかかる時間 T を求めよ。
L = 1.4 mθ = 20°g = 9.81 m/s²
T = s
4.ふつう
車が半径 80 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 = 80 mμs = 0.8g = 9.81 m/s²
vmax = m/s
5.むずかしい
ボールを長さ 1.1 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 = 1.1 mg = 9.81 m/s²
vmin = m/s
6.むずかしい
質量 0.5 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 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 = 0.5 kgr = 0.6 mv = 8.5 m/sg = 9.81 m/s²
T = N
解答
- 1. ac = 8.1 m/s²
- 2. ac = 3.227 m/s²
- 3. T = 2.301 s
- 4. vmax = 25.06 m/s
- 5. vmin = 3.285 m/s
- 6. T = 65.11 N
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