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
L = 0.5 mGOd = 0.15 mm = 9.5 kg

質量 9.5 kg、長さ 0.5 m の一様な細い棒が、棒に垂直で重心 G から 0.15 m 離れた軸 O のまわりに回転する。その軸まわりの質量慣性モーメント IO を求めよ。

m = 9.5 kgL = 0.5 md = 0.15 m
IO = kg·m²
2.やさしい
L = 1.1 mGOd = 0.25 mm = 8.5 kg

質量 8.5 kg、長さ 1.1 m の一様な細い棒が、棒に垂直で重心 G から 0.25 m 離れた軸 O のまわりに回転する。その軸まわりの質量慣性モーメント IO を求めよ。

m = 8.5 kgL = 1.1 md = 0.25 m
IO = kg·m²
3.ふつう
L = 1.9 mm = 9 kgα

質量 9 kg、長さ 1.9 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 = 9 kgL = 1.9 mg = 9.81 m/s²
α = rad/s²
4.ふつう
0 → 500 rpmI = 16.5 kg·m²

モーターが、慣性モーメント 16.5 kg·m² のはずみ車を、静止状態から 5 s で 500 rpm まで加速する。損失を無視して、モーターが供給する平均動力 Pavg を kW で求めよ。

I = 16.5 kg·m²n = 500 rpmt = 5 s
Pavg = kW
5.むずかしい
θ = 15°as = 9 m

薄いフープ が、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。 静止状態から出発する。斜面を 9 m 転がり下りるのにかかる時間 t を求めよ。

θ = 15°I = m·r²g = 9.81 m/s²s = 9 m
t = s
6.むずかしい
θ = 10°a

中実の円柱 が、水平面に対して 10° 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 = 10°I = ½·m·r²g = 9.81 m/s²
a = m/s²

解答

  1. 1. IO = 0.4117 kg·m²
  2. 2. IO = 1.388 kg·m²
  3. 3. α = 7.745 rad/s²
  4. 4. Pavg = 4.524 kW
  5. 5. t = 3.765 s
  6. 6. a = 1.136 m/s²

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。