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 = 160 m17 m/sF = ?

質量 1000 kg の車が、半径 160 m の平らなカーブを一定の速さ 17 m/s で走る。 必要な中心向きの力(向心力)Fc を求めよ。

m = 1000 kgv = 17 m/sr = 160 m
Fc = N
2.やさしい
r = 180 m14 m/sF = ?

質量 1400 kg の車が、半径 180 m の平らなカーブを一定の速さ 14 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 = 14 m/sr = 180 m
Fc = N
3.ふつう
L = 1.1 m15°

長さ 1.1 m の糸につけた小球が、糸が鉛直と一定の角度 15° をなすように水平な円運動をしている(円すい振り子)。g = 9.81 m/s² とする。 1 回転にかかる時間 T を求めよ。

L = 1.1 mθ = 15°g = 9.81 m/s²
T = s
4.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 0.5、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 = 0.5g = 9.81 m/s²
vmax = m/s
5.むずかしい
θ = 25°中心へvmin​ = ?

半径 300 m のカーブに 25° 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 = 300 mθ = 25°μs = 0.25g = 9.81 m/s²
vmin = m/s
6.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

解答

  1. 1. Fc = 1806 N
  2. 2. Fc = 1524 N
  3. 3. T = 2.068 s
  4. 4. vmax = 24.76 m/s
  5. 5. vmin = 23.88 m/s
  6. 6. vmin = 2.62 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。