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 = ?200 km/h

乗客の快適さのため、鉄道のカーブでの向心加速度は 1.5 m/s² を超えてはならない。200 km/h で通過するカーブの最小半径 rmin はいくらか。

v = 200 km/hamax = 1.5 m/s²
rmin = m
2.やさしい
r = 0.3 mvmax​ = ?

質量 1.1 kg の石を、なめらかで水平な台の上で、張力 120 N で切れる糸で半径 0.3 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 = 1.1 kgr = 0.3 mTmax = 120 N
vmax = m/s
3.ふつう
r = 75 m18 m/s

質量 1300 kg の自動車が、道路の盛り上がりの頂上を 18 m/s で通過する。盛り上がりの頂上は半径 75 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 = 1300 kgv = 18 m/sr = 75 mg = 9.81 m/s²
N = N
4.ふつう
r = 75 m15 m/s

質量 1300 kg の自動車が、道路の盛り上がりの頂上を 15 m/s で通過する。盛り上がりの頂上は半径 75 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 = 1300 kgv = 15 m/sr = 75 mg = 9.81 m/s²
N = N
5.むずかしい
r = 1 mv = ?

ボールを長さ 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 mg = 9.81 m/s²
vmin = m/s
6.むずかしい
r = 0.5 mv = 7.5 m/s

質量 1 kg のボールを長さ 0.5 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 = 1 kgr = 0.5 mv = 7.5 m/sg = 9.81 m/s²
T = N

解答

  1. 1. rmin = 2058 m
  2. 2. vmax = 5.721 m/s
  3. 3. N = 7137 N
  4. 4. N = 8853 N
  5. 5. vmin = 3.132 m/s
  6. 6. T = 122.3 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。