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技術士一次試験 専門科目 機械部門 R1 Ⅲ-20

令和1年

Ⅲ-20

質量m、半径Rの円板の直径を軸とする慣性モーメントとして、最も適切なものはどれか。なお、円板の密度及び厚さは一定で、厚さは半径に比べて十分に薄いものとする。

 

解答

 

解説

[解くために必要な知識と周辺知識]

円板の慣性モーメントは図20.1に示す通りです。Izさえ覚えておけば、平板の定理からIxIyを求めることはできます。

 

平板の定理

 Iz=Ix+Iy

 

*最低限円板の慣性モーメントに関してIzは覚えておきましょう。

 

 

図20.1 円板の慣性モーメント
図20.1 円板の慣性モーメント

では問題を解いていきます。

 

Iz=1/2mR2 

 

平板の定理から、

Iz=Ix+Iy

また、円板の場合はz軸回りに点対象形状のためIxIyとなります。

Iz2Ix

 

Ix=1/2Iz=1/4・mR2   //