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 = 1.4 mGOd = 0.45 mm = 10.5 kg

質量 10.5 kg、長さ 1.4 m の一様な細い棒が、棒に垂直で重心 G から 0.45 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 = 1.4 md = 0.45 m
IO = kg·m²
2.やさしい
k = 0.25 m0 → 500 rpm170 kg

質量 170 kg、回転半径 0.25 m のはずみ車を、静止状態から 500 rpm まで一様に加速する。 駆動トルクは一定の 79 N·m で、摩擦は無視できる。これにかかる時間 t を求めよ。

m = 170 kgk = 0.25 mn1 = 0 rpmn2 = 500 rpmT = 79 N·m
t = s
3.ふつう
L = 0.5 mm = 10 kgα

質量 10 kg、長さ 0.5 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 = 10 kgL = 0.5 mg = 9.81 m/s²
atip = m/s²
4.ふつう
ω = ?L = 1.5 mm = 1 kg

質量 1 kg、長さ 1.5 m の一様な細い棒が、一端をピンで支えられ、水平な位置から静止状態で放される。 摩擦を無視し、g = 9.81 m/s² とする。 棒が鉛直位置を通過するときの角速度 ω を求めよ。

m = 1 kgL = 1.5 mg = 9.81 m/s²
ω = rad/s
5.むずかしい
θ = 30°vs = 5.5 m

中空の球 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 5.5 m 転がった後の速さ v を求めよ。

θ = 30°s = 5.5 mI = (2/3)·m·r²g = 9.81 m/s²
v = m/s
6.むずかしい
θ = 20°vs = 6.5 m

薄いフープ が静止状態から出発し、水平面に対して 20° 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 6.5 m 転がった後の速さ v を求めよ。

θ = 20°s = 6.5 mI = m·r²g = 9.81 m/s²
v = m/s

解答

  1. 1. IO = 3.841 kg·m²
  2. 2. t = 7.042 s
  3. 3. atip = 14.71 m/s²
  4. 4. ω = 4.429 rad/s
  5. 5. v = 5.69 m/s
  6. 6. v = 4.67 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。