1.紐の端にあるボールが、半径2メートルの水平円周上を一定の角速度10 rad/sで等速回転している。次の位置にある点の線速度の大きさを求めよ。
(a)中心から0.5メートル
(b)中心から1メートル
(c)中心から2メートル
既知:
半径(r) = 0.5メートル、1メートル、3メートル
角速度= 10 ラジアン/秒/秒
求む:線速度
解決策:
v = r ω
v =線速度、r =半径、ω =角速度
(a)r = 0.5メートルの位置にある点の線速度(v)
v = r ω = (0.5メートル/秒)(10ラジアン/秒) = 5メートル/秒/秒
(b)r = 1メートルの位置にある点の線速度(v)
v = r ω = (1メートル)(10 rad/s) = 10メートルs /秒
(c) r = 2メートル/秒の位置にある点の線速度(v)
v = r ω = (2メートル/秒)(10ラジアン/秒) = 20メートル/秒/秒
2.ミキサーのブレードは毎分5000回転で回転します。線速度の大きさを求めなさい。
(a)中心から5cm離れた点
(b)中心から10cm離れた点
既知:
半径(r)=5cmと10cm
角速度 (ω) = 5000 革命 / 60秒エコンド = 83.3 革命 / se条件 = (83.3)(6.28ラジアン) / se条件 = 523.3ラジアンs / se条件
求めるもの:線速度の大きさ
解決策:
(a)中心から0.05m離れた点の線速度の大きさ
v = r ω = (0.05 m)( 523.3 rad/s) = 26 m/s
(b)中心から0,1m離れた点の線速度の大きさ
v = r ω = (0.1 m)( 523.3 rad/s) = 52 m/s
3.半径30cmの車輪の縁にある点が、一定速度10メートル/秒で円周上を運動している。
角速度の大きさはどれくらいですか?
既知:
半径 ( r) = 30 cm = 0.3 メートル/秒
線速度(v) = 10 メートル/秒/秒
求められているもの:角速度
解決策:
ω = v / r = 10 / 0.3 = 33 ラジアン/秒/秒
4.直径50cmのタイヤを装着した車が1秒間に10メートル走行します。角速度はいくらですか?
既知:
半径(r) = 0.25メートル
タイヤの縁にある点の線速度(v) = 10 メートル/秒/秒
求む:角速度
解決策:
ω = v / r = 10 / 0.25 = 40 ラジアン/秒/秒
5. 20cmラジアンの車輪の角速度は120rpmです。車が10秒間に走行した場合、距離はどれくらいですか。
既知:
半径(r) = 20 cm = 0.2 メートル/秒
角速度 = 120 回転 / 60秒条件 = 2 回転 / se条件 = (2)(6.28)ラジアンs / se条件 = 12.56ラジアンs / se条件
求む:距離
解決策:
車輪の縁の速度:
v = r ω = (0.2メートル/秒)(12.56ラジアン/秒/秒) = 2.5メートル/秒/秒
2.5メートルs / secondは、ホイールの移動範囲の端にある点を意味します。 2.5メートルs 1秒ごとに. 後 10秒条件, ポイントが移動する 25メートルs.
つまり、距離は25メートル/秒です。
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