質量 900 kg の車が、半径 20 m の平らなカーブを一定の速さ 13 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 = 900 kgv = 13 m/sr = 20 m
ac = m/s²
2.やさしい
一定の毎分 90 回転で回る円板の軸から 40 cm の位置に小さな物体がのっている。 物体の速さ v を求めよ。
n = 90 rpmr = 0.4 m
v = m/s
3.ふつう
車が半径 145 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 0.6、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 = 145 mμs = 0.6g = 9.81 m/s²
vmax = m/s
4.ふつう
車が半径 105 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 = 105 mμs = 0.8g = 9.81 m/s²
vmax = m/s
5.むずかしい
半径 90 m のカーブに 12° 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 0.15 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 = 90 mθ = 12°μs = 0.15g = 9.81 m/s²
vmax = m/s
6.むずかしい
半径 90 m のカーブに 8° 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 0.4 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 = 90 mθ = 8°μs = 0.4g = 9.81 m/s²
vmax = m/s
解答
- 1. ac = 8.45 m/s²
- 2. v = 3.77 m/s
- 3. vmax = 29.21 m/s
- 4. vmax = 28.71 m/s
- 5. vmax = 18.18 m/s
- 6. vmax = 22.49 m/s
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