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 = 20 m11 m/sF = ?

質量 1400 kg の車が、半径 20 m の平らなカーブを一定の速さ 11 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 = 11 m/sr = 20 m
Fc = N
2.やさしい
r = 130 m11 m/sF = ?

質量 1500 kg の車が、半径 130 m の平らなカーブを一定の速さ 11 m/s で走る。 必要な中心向きの力(向心力)Fc を求めよ。

m = 1500 kgv = 11 m/sr = 130 m
Fc = N
3.ふつう
r = 115 m14 m/s

質量 1200 kg の自動車が、道路の盛り上がりの頂上を 14 m/s で通過する。盛り上がりの頂上は半径 115 m の円弧である。g = 9.81 m/s² とする。頂上で路面が自動車に及ぼす垂直抗力 N を求めよ。

m = 1200 kgv = 14 m/sr = 115 mg = 9.81 m/s²
N = N
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 0.8、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 = 20 mμs = 0.8g = 9.81 m/s²
vmax = m/s
5.むずかしい
r = 0.9 mv = 6.5 m/s

質量 0.2 kg のボールを長さ 0.9 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 6.5 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 = 0.2 kgr = 0.9 mv = 6.5 m/sg = 9.81 m/s²
T = N
6.むずかしい
r = 1 mv = 4 m/s

質量 1.6 kg のボールを長さ 1 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 4 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 = 1.6 kgr = 1 mv = 4 m/sg = 9.81 m/s²
T = N

解答

  1. 1. Fc = 8470 N
  2. 2. Fc = 1396 N
  3. 3. N = 9727 N
  4. 4. vmax = 12.53 m/s
  5. 5. T = 11.35 N
  6. 6. T = 41.3 N

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。