解答つき剛体の回転ワークシート

無料で印刷できる剛体の回転のワークシート：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。

新しいワークシートヒントつきでオンライン練習

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
Or = 0.05 mL = 0.4 m0.45 m1.5 kg7.5 kg

振り子は、上端 O で支持された一様な細い棒（1.5 kg、長さ 0.4 m）の下端に、質量 7.5 kg、半径 0.05 m の薄い中実の円板を固定したものである。円板は自身の面内で振れ、その中心は O の 0.45 m 下にある。 O まわりの振り子の質量慣性モーメント IO を求めよ。

mrod = 1.5 kgL = 0.4 mmdisc = 7.5 kgr = 0.05 md = 0.45 m
IO = kg·m²
2.やさしい
Or = 0.05 mL = 0.9 m0.95 m1 kg6 kg

振り子は、上端 O で支持された一様な細い棒（1 kg、長さ 0.9 m）の下端に、質量 6 kg、半径 0.05 m の中実の球を固定したものである。球の中心は O の 0.95 m 下にある。 O まわりの振り子の質量慣性モーメント IO を求めよ。

mrod = 1 kgL = 0.9 mmsphere = 6 kgr = 0.05 md = 0.95 m
IO = kg·m²
3.ふつう
n = 1500 rpmT = 1310 N·m

モーターが 1500 rpm でトルク 1310 N·m を出している。その出力 P を kW で求めよ。

T = 1310 N·mn = 1500 rpm
P = kW
4.ふつう
n = 1300 rpmTb​ = 200 N·mI = 30 kg·m²

慣性モーメント 30 kg·m² のはずみ車が 1300 rpm で回っている。ブレーキが一定の摩擦トルク 200 N·m を加える。 止まるまでにかかる時間 t を求めよ。

I = 30 kg·m²n = 1300 rpmTb = 200 N·m
t = s
5.むずかしい
θ = 20°a

中空の球 が、水平面に対して 20° 傾いた斜面を滑らずに転がり下りる。g = 9.81 m/s² とする。 中心の加速度 a を求めよ。

θ = 20°I = (2/3)·m·r²g = 9.81 m/s²
a = m/s²
6.むずかしい
θ = 15°vs = 4 m

中空の球 が静止状態から出発し、水平面に対して 15° 傾いた斜面を滑らずに転がり下りる。g = 9.81 m/s² とする。 斜面に沿って 4 m 転がった後の速さ v を求めよ。

θ = 15°s = 4 mI = (2/3)·m·r²g = 9.81 m/s²
v = m/s

解答

  1. 1. IO = 1.608 kg·m²
  2. 2. IO = 5.691 kg·m²
  3. 3. P = 205.8 kW
  4. 4. t = 20.42 s
  5. 5. a = 2.013 m/s²
  6. 6. v = 3.491 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。