加速度とトルク

質問

以前に質問した続きになりますが、添付の写真の様な剛体の慣性モーメントとトルクを計算しました。
(1)は0.18×0.18×0.18の鉄製（50kg）で(2)の棒の先に取り付けられ回転軸から0.5ｍ離れています。
I1=50kg×（(0.09m＾2+0.09m＾2)/3+0.5m＾2）=12.77kg・m^2
(2)は棒で15.6kgで長さが0.8mあります
Ｉ2=15.6kg×（(0.8m＾2）/3）=3.33kg・m^2
(3)は(1)の2段重ねで100kgありセンターが回転軸です。
Ｉ3=100kg×（(0.09^2+0.09^2)/3）=0.54kg・m^2
(3)の下側はベアリングで支えられており滑らかに回ります。
慣性モーメント：Ｉ=Ｉ1+Ｉ2+Ｉ3＝16.64kg・m^2＝166.4Ｎ・m^2
この機械の始動トルク：Tを測りましたところ、4.13Ｎ・ｍとなりました。
トルク：Ｔ
慣性モーメント：Ｉ
角加速度：α
でα＝4.13Ｎ・ｍ/166.4Ｎ・m^2
となりα＝0.0248rad/s^2
半径ｒ=0.05mの位置での接線方向の加速度をaとして
加速度：a=0.0248rad/s^2×0.05m
加速度：a=0.00124m/s^2
となります。

Ｑ1.上記計算は摩擦などを無視した場合、合っておりますでしょうか？

※加速度計での実測の加速度：aは0.2m/s^2でした・・・

どなたかご存知の方、詳しい方ご教示いただけますでしょうか・・・

回答No.1

hitokotonusi · ベストアンサー

I2の回転中心が棒の端ではないのでその分の補正は必要ですがそこはマイナーなので除外すると，

＞慣性モーメント：Ｉ=Ｉ1+Ｉ2+Ｉ3＝16.64kg・m^2＝166.4Ｎ・m^2

の最後の等号はいらないので[1N = 1kg・m/s^2]

I = 16.64kg・m^2
α＝4.13Ｎ・ｍ/16.64kg・m^2 = 0.25 rad/s^2

半径0.05m(= 5cm)が正しいなら加速度は

a = 0.05m×0.25rad/s^2 = 0.0125 m/s^2

これでも，

>※加速度計での実測の加速度：aは0.2m/s^2でした・・・

とは違い過ぎますね。

摩擦などは遅くする方に働くはずので，実測値が一桁以上大きく出ているというのは，どこか数字が間違っているか測定手段に問題があるのでは？

お礼

以前にもご回答いただいた方ですね！！
ありがとうございます！！
>※加速度計での実測の加速度：aは0.2m/s^2でした・・・
上記は記入時のミスで一桁間違っており0.02m/s^2です。
概ねオーダーはあっているという感じでしょうか！？
誰に聞いても知らない感じだし、計算はすれども、
それ合ってるのと言われ、ほとほと困っておりました・・・
本当にありがとうございました！！