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。

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 = 0.9 mvmax​ = ?

質量 1 kg の石を、なめらかで水平な台の上で、張力 130 N で切れる糸で半径 0.9 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 kgr = 0.9 mTmax = 130 N
vmax = m/s
2.やさしい
r = 0.65 mv33 rpm

一定の毎分 33 回転で回る円板の軸から 65 cm の位置に小さな物体がのっている。 向心加速度 ac を求めよ。

n = 33 rpmr = 0.65 m
ac = m/s²
3.ふつう
r = 80 mvmax​ = ?

自動車が、半径 80 m の円弧になっている道路の盛り上がりの頂上を通過する。g = 9.81 m/s² とする。どの速さ vmax を超えると、頂上で車輪が路面から離れるか。

r = 80 mg = 9.81 m/s²
vmax = m/s
4.ふつう
r = 20 mvmax​ = ?

車が半径 20 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 = 20 mμs = 0.3g = 9.81 m/s²
vmax = m/s
5.むずかしい
r = 0.7 mv = ?

ボールを長さ 0.7 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 = 0.7 mg = 9.81 m/s²
vmin = m/s
6.むずかしい
r = 0.6 mv = ?

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。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 = 0.6 mg = 9.81 m/s²
vmin = m/s

解答

  1. 1. vmax = 10.82 m/s
  2. 2. ac = 7.762 m/s²
  3. 3. vmax = 28.01 m/s
  4. 4. vmax = 7.672 m/s
  5. 5. vmin = 2.62 m/s
  6. 6. vmin = 2.426 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。