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。

名前: ____________________   日付: ____________

1.やさしい
L = 1 mGOd = 0.4 mm = 10.5 kg

質量 10.5 kg、長さ 1 m の一様な細い棒が、棒に垂直で重心 G から 0.4 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 = 10.5 kgL = 1 md = 0.4 m
IO = kg·m²
2.やさしい
L = 2.4 mGOd = 0.6 mm = 4 kg

質量 4 kg、長さ 2.4 m の一様な細い棒が、棒に垂直で重心 G から 0.6 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 = 4 kgL = 2.4 md = 0.6 m
IO = kg·m²
3.ふつう
L = 2.5 mm = 14 kgα

質量 14 kg、長さ 2.5 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 = 2.5 mg = 9.81 m/s²
atip = m/s²
4.ふつう
14 kgaαM = 14.5 kgR = 0.35 m

質量 14 kg のおもりが、軽いひもで滑車からつるされている。滑車は質量 14.5 kg、半径 0.35 m の一様な中実の円板で、摩擦のない水平な軸のまわりに回る。おもりを静止状態から放す。g = 9.81 m/s² とする。 おもりの加速度 a を求めよ。

m = 14 kgM = 14.5 kgR = 0.35 mg = 9.81 m/s²
a = m/s²
5.むずかしい
θ = 15°vs = 7 m

中実の球 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 0.15 m である。斜面に沿って 7 m 転がった後の角速度 ω を求めよ。

θ = 15°s = 7 mI = (2/5)·m·r²g = 9.81 m/s²r = 0.15 m
ω = rad/s
6.むずかしい
θ = 40°a

薄いフープ が、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。 中心の加速度 a を求めよ。

θ = 40°I = m·r²g = 9.81 m/s²
a = m/s²

解答

  1. 1. IO = 2.555 kg·m²
  2. 2. IO = 3.36 kg·m²
  3. 3. atip = 14.71 m/s²
  4. 4. a = 6.463 m/s²
  5. 5. ω = 33.59 rad/s
  6. 6. a = 3.153 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。