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 = 0.15 m600 → 1800 rpm190 kg

質量 190 kg、回転半径 0.15 m のはずみ車を、600 rpm から 1800 rpm まで一様に加速する。 これに 23 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 = 190 kgk = 0.15 mn1 = 600 rpmn2 = 1800 rpmt = 23 s
T = N·m
2.やさしい
Or = 0.2 mL = 1.2 m1.4 m2 kg9 kg

振り子は、上端 O で支持された一様な細い棒（2 kg、長さ 1.2 m）の下端に、質量 9 kg、半径 0.2 m の中実の球を固定したものである。球の中心は O の 1.4 m 下にある。 O まわりの振り子の質量慣性モーメント IO を求めよ。

mrod = 2 kgL = 1.2 mmsphere = 9 kgr = 0.2 md = 1.4 m
IO = kg·m²
3.ふつう
v = ?L = 1.7 mm = 7.5 kg

質量 7.5 kg、長さ 1.7 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自由端の速さ v を求めよ。

m = 7.5 kgL = 1.7 mg = 9.81 m/s²
v = m/s
4.ふつう
L = 1.8 mm = 14 kgα

質量 14 kg、長さ 1.8 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。 放した直後にピンが棒に及ぼす鉛直方向の力 R を求めよ。

m = 14 kgL = 1.8 mg = 9.81 m/s²
R = N
5.むずかしい
3.5 m/sω

質量 6.5 kg の 中実の球 が、速さ 3.5 m/s で滑らずに転がっている。 全運動エネルギー Ek を求めよ。

m = 6.5 kgv = 3.5 m/sI = (2/5)·m·r²
Ek = J
6.むずかしい
θ = 10°a

中空の球 が、水平面に対して 10° 傾いた斜面を滑らずに転がり下りる。g = 9.81 m/s² とする。 滑らないために必要な最小の静止摩擦係数 μs を求めよ。

θ = 10°I = (2/3)·m·r²g = 9.81 m/s²
μs =

解答

  1. 1. T = 23.36 N·m
  2. 2. IO = 18.74 kg·m²
  3. 3. v = 7.073 m/s
  4. 4. R = 34.34 N
  5. 5. Ek = 55.74 J
  6. 6. μs = 0.07053

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。