はずみ車は、質量 30 kg、半径 0.2 m の一様な中実の円板である。 回転数は 1900 rpm である。運動エネルギー Ek を kJ で求めよ。
解答つき剛体の回転ワークシート
1.やさしい
M = 30 kgR = 0.2 mn = 1900 rpm
Ek = kJ
2.やさしい
はずみ車は、質量 180 kg、半径 0.55 m の一様な中実の円板である。 回転数は 1200 rpm である。運動エネルギー Ek を kJ で求めよ。
M = 180 kgR = 0.55 mn = 1200 rpm
Ek = kJ
3.ふつう
慣性モーメント 36 kg·m² のはずみ車が 1900 rpm で回っている。ブレーキが一定の摩擦トルク 55 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 = 36 kg·m²n = 1900 rpmTb = 55 N·m
N = rev
4.ふつう
モーターが 900 rpm でトルク 430 N·m を出している。その出力 P を kW で求めよ。
T = 430 N·mn = 900 rpm
P = kW
5.むずかしい
質量 5.5 kg、長さ 1.2 m の一様な細い棒が、上端の摩擦のない支点からつり下がって静止している。水平に 180 m/s で飛んできた 25 g の弾丸が、支点の 1.08 m 下で棒に当たり、そのまま埋まる。 衝突直後の棒の角速度 ω を求めよ。
M = 5.5 kgL = 1.2 mm = 25 gv = 180 m/sd = 1.08 m
ω = rad/s
6.むずかしい
質量 2.5 kg の 中空の球 が、速さ 2.5 m/s で滑らずに転がっている。 全運動エネルギーのうち、回転の運動エネルギーが占める割合 p(%)を求めよ。
m = 2.5 kgv = 2.5 m/sI = (2/3)·m·r²
p = %
解答
- 1. Ek = 11.88 kJ
- 2. Ek = 215 kJ
- 3. N = 2062 rev
- 4. P = 40.53 kW
- 5. ω = 1.821 rad/s
- 6. p = 40 %
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。