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 = 0.9 m0.95 m1.5 kg1 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 0.9 m）の下端に、質量 1 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 = 1.5 kgL = 0.9 mmsphere = 1 kgr = 0.05 md = 0.95 m
IO = kg·m²
2.やさしい
Or = 0.05 mL = 1.3 m1.35 m4 kg2 kg

振り子は、上端 O で支持された一様な細い棒（4 kg、長さ 1.3 m）の下端に、質量 2 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 1.35 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 = 4 kgL = 1.3 mmsphere = 2 kgr = 0.05 md = 1.35 m
IO = kg·m²
3.ふつう
n = 2800 rpmTb​ = 110 N·mI = 25.5 kg·m²

慣性モーメント 25.5 kg·m² のはずみ車が 2800 rpm で回っている。ブレーキが一定の摩擦トルク 110 N·m を加える。 止まるまでにかかる時間 t を求めよ。

I = 25.5 kg·m²n = 2800 rpmTb = 110 N·m
t = s
4.ふつう
n = 3000 rpmP = 50 kW

軸が 3000 rpm で 50 kW を伝えている。軸のトルク T を求めよ。

P = 50 kWn = 3000 rpm
T = N·m
5.むずかしい
6 m/sω

質量 5.5 kg の 中空の球 が、速さ 6 m/s で滑らずに転がっている。 全運動エネルギーのうち、回転の運動エネルギーが占める割合 p（%）を求めよ。

m = 5.5 kgv = 6 m/sI = (2/3)·m·r²
p = %
6.むずかしい
3 m/sω

質量 3.5 kg の 薄いフープ が、速さ 3 m/s で滑らずに転がっている。 回転の運動エネルギー Erot を求めよ。

m = 3.5 kgv = 3 m/sI = m·r²
Erot = J

解答

  1. 1. IO = 1.308 kg·m²
  2. 2. IO = 5.9 kg·m²
  3. 3. t = 67.97 s
  4. 4. T = 159.2 N·m
  5. 5. p = 40 %
  6. 6. Erot = 15.75 J

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。