質量 1500 kg の車が、半径 170 m の平らなカーブを一定の速さ 23 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 = 1500 kgv = 23 m/sr = 170 m
ac = m/s²
2.やさしい
質量 1600 kg の車が、半径 50 m の平らなカーブを一定の速さ 23 m/s で走る。 向心加速度 ac を求めよ。
m = 1600 kgv = 23 m/sr = 50 m
ac = m/s²
3.ふつう
車が半径 45 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 0.7、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 = 45 mμs = 0.7g = 9.81 m/s²
vmax = m/s
4.ふつう
道路技術者は、自動車が摩擦に頼らずに半径 290 m のカーブを 40 km/h で通過できるようにしたい。g = 9.81 m/s² とする。バンク角 θ を求めよ。
r = 290 mv = 40 km/hg = 9.81 m/s²
θ = °
5.むずかしい
質量 1 kg のボールを長さ 1.2 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 5.5 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 = 1.2 mv = 5.5 m/sg = 9.81 m/s²
T = N
6.むずかしい
質量 1.7 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 5.5 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 = 0.5 mv = 5.5 m/sg = 9.81 m/s²
T = N
解答
- 1. ac = 3.112 m/s²
- 2. ac = 10.58 m/s²
- 3. vmax = 17.58 m/s
- 4. θ = 2.485 °
- 5. T = 35.02 N
- 6. T = 119.5 N
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