解説：H.sin氏（機械部門）

下図のように，質量mのおもりが糸でつながれており，滑らかな面を持つ水平な板の上を一定の角速度ωで回転している。糸は小さな穴を通り板の下側につながっており，その有効長さrを変えられるものとする。角速度を2倍にするための糸の長さの変化として，適切なものはどれか。ただし，おもりと平面の間の摩擦及び空気抵抗は無視できるものとするが，rを変化させる際におもりになされる仕事は無視できないものとする。

①1/2　倍にする

②1/√2　倍にする

③√2　倍にする

④2　倍にする

⑤4　倍にする

解説

[解くために必要な知識]

　重量mの物体の慣性モーメントIは

I=mr2

角運動量Lは

L=Iω

で表すことができます。

では問題を解いてみましょう。

L=Iω=mr2ω

角速度ω=L/mr2

角速度を2倍にするためには

2ω=L/m(r/√2)2

ｒを1/√2倍する必要がある。　

よって回答は②となる。

＜前の問題へ　次の問題へ＞

技術士試験対策Topへ戻る

令和4年解答解説へ戻る