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
R = 0.5 mn = 2300 rpm270 kg

はずみ車は、質量 270 kg、半径 0.5 m の一様な中実の円板である。 回転数は 2300 rpm である。運動エネルギー Ek を kJ で求めよ。

M = 270 kgR = 0.5 mn = 2300 rpm
Ek = kJ
2.やさしい
k = 0.3 m1000 → 1400 rpm100 kg

質量 100 kg、回転半径 0.3 m のはずみ車を、1000 rpm から 1400 rpm まで一様に加速する。 これに 11 s かかる。摩擦を無視して、必要な一定のトルク T を求めよ。

m = 100 kgk = 0.3 mn1 = 1000 rpmn2 = 1400 rpmt = 11 s
T = N·m
3.ふつう
n = 600 rpmP = 176 kW

軸が 600 rpm で 176 kW を伝えている。軸のトルク T を求めよ。

P = 176 kWn = 600 rpm
T = N·m
4.ふつう
L = 1.4 mm = 7 kgα

質量 7 kg、長さ 1.4 m の一様な細い棒が、一端をピンで支えられて水平に保たれている。静止状態から放す。g = 9.81 m/s² とする。 放した直後の角加速度 α を求めよ。

m = 7 kgL = 1.4 mg = 9.81 m/s²
α = rad/s²
5.むずかしい
θ = 30°a

中空の球 が、水平面に対して 30° 傾いた斜面を滑らずに転がり下りる。g = 9.81 m/s² とする。 滑らないために必要な最小の静止摩擦係数 μs を求めよ。

θ = 30°I = (2/3)·m·r²g = 9.81 m/s²
μs =
6.むずかしい
θ = 15°vs = 9.5 m

薄いフープ 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 9.5 m 転がった後の速さ v を求めよ。

θ = 15°s = 9.5 mI = m·r²g = 9.81 m/s²
v = m/s

解答

  1. 1. Ek = 978.9 kJ
  2. 2. T = 34.27 N·m
  3. 3. T = 2801 N·m
  4. 4. α = 10.51 rad/s²
  5. 5. μs = 0.2309
  6. 6. v = 4.911 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。