【前提条件】
下図に示すようにオートバイが、路面との傾き $\theta$ を保ちながらカーブを走行している。カーブの曲率半径は、$r = 50$ m である。オートバイの時速は $v = 50$ km/h である。重力加速度を $g = 9.81$ m/s$^2$ とする。オートバイと人間の合計した質量を $m$ とすると重さは $mg$ で表される。
オートバイが安定してカーブを走行するためには、図中の $x$ 方向成分力 $F_x$、$y$ 方向成分力 $F_y$ そしてオートバイの路面から受ける反力 $R$ の 3 成分が、つり合う必要がある。以下の設問(1)〜(5)に答えよ。
(1)カーブを走行している時の遠心力を表す式を、下記の〔数式群〕から一つ選び、その番号を解答用紙の解答欄にマークせよ。
小問1の選択肢を表示
解答欄
解答欄 1
未回答
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解説
(2)図中に示す $x$ 方向成分の力 $F_x$ を表す式を、下記の〔数式群〕から一つ選び、その番号を解答用紙の解答欄にマークせよ。
小問2の選択肢を表示
解答欄
解答欄 1
未回答
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解説
(3)図中の $y$ 方向成分の力 $F_y$ を表す式を、下記の〔数式群〕から一つ選び、その番号を解答用紙の解答欄にマークせよ。
小問3の選択肢を表示
解答欄
解答欄 1
未回答
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解説
(4)以上の $F_x$ と $F_y$ の成分から $\tan \theta$ を導くことができる。$\tan \theta$ を表す式を、下記の〔数式群〕から一つ選び、その番号を解答用紙の解答欄にマークせよ。
小問4の選択肢を表示
解答欄
解答欄 1
未回答
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解説
(5)オートバイの傾き角度 $\theta$ [度]を計算から求め、最も近い値を下記の〔数値群〕から一つ選び、その番号を解答用紙の解答欄にマークせよ。
小問5の選択肢を表示
解説