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 = 40 m16 m/sF = ?

質量 1400 kg の車が、半径 40 m の平らなカーブを一定の速さ 16 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 = 16 m/sr = 40 m
Fc = N
2.やさしい
r = 1.6 mvmax​ = ?

質量 0.1 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 1.6 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 = 0.1 kgr = 1.6 mTmax = 50 N
vmax = m/s
3.ふつう
r = 125 mvmax​ = ?

車が半径 125 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 = 125 mμs = 0.8g = 9.81 m/s²
vmax = m/s
4.ふつう
r = 3 mn = ?

遊園地のローターでは、乗客が半径 3 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。 最小の回転数 n を毎分回転数で求めよ。

r = 3 mμs = 0.4g = 9.81 m/s²
n = rpm
5.むずかしい
θ = 15°中心へvmax​ = ?

半径 130 m のカーブに 15° 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 0.25 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 = 130 mθ = 15°μs = 0.25g = 9.81 m/s²
vmax = m/s
6.むずかしい
r = 0.6 mv = 3.5 m/s

質量 1.7 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 3.5 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 = 1.7 kgr = 0.6 mv = 3.5 m/sg = 9.81 m/s²
T = N

解答

  1. 1. Fc = 8960 N
  2. 2. vmax = 28.28 m/s
  3. 3. vmax = 31.32 m/s
  4. 4. n = 27.3 rpm
  5. 5. vmax = 26.61 m/s
  6. 6. T = 51.39 N

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