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
k = 0.2 m0 → 1600 rpm10 kg

質量 10 kg、回転半径 0.2 m のはずみ車を、静止状態から 1600 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 = 10 kgk = 0.2 mn1 = 0 rpmn2 = 1600 rpmt = 11 s
T = N·m
2.やさしい
R = 0.45 mn = 2800 rpm280 kg

はずみ車は、質量 280 kg、半径 0.45 m の一様な中実の円板である。 回転数は 2800 rpm である。運動エネルギー Ek を kJ で求めよ。

M = 280 kgR = 0.45 mn = 2800 rpm
Ek = kJ
3.ふつう
n = 600 rpmP = 123.5 kW

軸が 600 rpm で 123.5 kW を伝えている。軸のトルク T を求めよ。

P = 123.5 kWn = 600 rpm
T = N·m
4.ふつう
n = 1700 rpmT = 1120 N·m

モーターが 1700 rpm でトルク 1120 N·m を出している。その出力 P を kW で求めよ。

T = 1120 N·mn = 1700 rpm
P = kW
5.むずかしい
θ = 25°vs = 1.5 m

中空の球 が静止状態から出発し、水平面に対して 25° 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 1.5 m 転がった後の速さ v を求めよ。

θ = 25°s = 1.5 mI = (2/3)·m·r²g = 9.81 m/s²
v = m/s
6.むずかしい
θ = 40°vs = 8.5 m

中実の円柱 が静止状態から出発し、水平面に対して 40° 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 8.5 m 転がった後の速さ v を求めよ。

θ = 40°s = 8.5 mI = ½·m·r²g = 9.81 m/s²
v = m/s

解答

  1. 1. T = 6.093 N·m
  2. 2. Ek = 1219 kJ
  3. 3. T = 1966 N·m
  4. 4. P = 199.4 kW
  5. 5. v = 2.732 m/s
  6. 6. v = 8.454 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。