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 = 0.8 mGOd = 0.35 mm = 2 kg

質量 2 kg、長さ 0.8 m の一様な細い棒が、棒に垂直で重心 G から 0.35 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 = 2 kgL = 0.8 md = 0.35 m
IO = kg·m²
2.やさしい
k = 0.25 mn = 2500 rpm40 kg

質量 40 kg のはずみ車の、軸まわりの回転半径は 0.25 m である。 回転数は 2500 rpm である。運動エネルギー Ek を kJ で求めよ。

M = 40 kgk = 0.25 mn = 2500 rpm
Ek = kJ
3.ふつう
n = 2100 rpmTb​ = 70 N·mI = 27 kg·m²

慣性モーメント 27 kg·m² のはずみ車が 2100 rpm で回っている。ブレーキが一定の摩擦トルク 70 N·m を加える。 はずみ車が止まるまでの回転数 N を求めよ。

I = 27 kg·m²n = 2100 rpmTb = 70 N·m
N = rev
4.ふつう
L = 2.6 mm = 14 kgα

質量 14 kg、長さ 2.6 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。 放した直後の自由端の加速度 atip を求めよ。

m = 14 kgL = 2.6 mg = 9.81 m/s²
atip = m/s²
5.むずかしい
θ = 30°vs = 7 m

薄いフープ が静止状態から出発し、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。 斜面に沿って 7 m 転がった後の速さ v を求めよ。

θ = 30°s = 7 mI = m·r²g = 9.81 m/s²
v = m/s
6.むずかしい
θ = 15°vs = 3 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。 その半径は 0.05 m である。斜面に沿って 3 m 転がった後の角速度 ω を求めよ。

θ = 15°s = 3 mI = m·r²g = 9.81 m/s²r = 0.05 m
ω = rad/s

解答

  1. 1. IO = 0.3517 kg·m²
  2. 2. Ek = 85.67 kJ
  3. 3. N = 1484 rev
  4. 4. atip = 14.71 m/s²
  5. 5. v = 5.86 m/s
  6. 6. ω = 55.2 rad/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。