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 = 170 m19 m/sF = ?

質量 600 kg の車が、半径 170 m の平らなカーブを一定の速さ 19 m/s で走る。 必要な中心向きの力（向心力）Fc を求めよ。

m = 600 kgv = 19 m/sr = 170 m
Fc = N
2.やさしい
r = ?120 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 0.8 m/s² を超えてはならない。120 km/h で通過するカーブの最小半径 rmin はいくらか。

v = 120 km/hamax = 0.8 m/s²
rmin = m
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 = 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 0.3、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 = 0.3g = 9.81 m/s²
vmax = m/s
5.むずかしい
r = 0.6 mv = 7 m/s

質量 1.8 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 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 = 1.8 kgr = 0.6 mv = 7 m/sg = 9.81 m/s²
T = N
6.むずかしい
θ = 18°中心へvmin​ = ?

半径 100 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 0.2 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 = 100 mθ = 18°μs = 0.2g = 9.81 m/s²
vmin = m/s

解答

  1. 1. Fc = 1274 N
  2. 2. rmin = 1389 m
  3. 3. vmax = 31.32 m/s
  4. 4. vmax = 19.56 m/s
  5. 5. T = 164.7 N
  6. 6. vmin = 10.73 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。