解決済みのQ&A
円の断面2次モーメントの求め方を教えて下さい。 直径D、中心からの距離をyとした...
mekaru2さん
円の断面2次モーメントの求め方を教えて下さい。
直径D、中心からの距離をyとしたとき、dA=(横幅)×dyと定義して積分しても、πd^4/64になりません。横幅はyとdから三平方の定理を使って算出しています。
このやり方だと式の中にπがないので、πd^4/64にならないのが当然なのはわかるのですが、dA=(横幅)×dy と定義することのどこが間違っているのかわかりません。
どうかご指南のほどお願い致します。
-
- 質問日時:
- 2007/9/14 15:55:23
-
- 解決日時:
- 2007/9/29 03:04:14
-
- 回答数:
- 2
-
- お礼:
- 知恵コイン
- 100枚
-
- 閲覧数:
- 15,089
-
- ソーシャルブックマークへ投稿:
- Yahoo!ブックマークへ投稿
- はてなブックマークへ投稿
- (ソーシャルブックマークとは)
ベストアンサーに選ばれた回答
求め方は間違ってませんよ。
積分を間違えてるんじゃないですか?
直径だと計算式が面倒なので、半径をr(=D/2)とさせていただきます。
横幅=2(r^2-y^2)^(1/2)
ですから、
断面2次モーメント=∫<円内> y^2 dA
=∫<-r, r> y^2 2(r^2-y^2)^(1/2) dy
=2∫<-π/2, π/2> r^2 sin^2(θ) ・ r cosθ・ r cosθdθ (y=r sinθで置換)
=2r^4∫<-π/2, π/2>sin^2(θ) cos^2(θ) dθ
=πr^4/4(=πD^4/64)
となります。
おそらく、この置換積分でどこかの項を忘れたか、三角関数の積分を間違えたかでしょう。
考え方は間違えてないので、落ち着いて計算し直してください。
なお、三角関数の積分でも不定積分にθの項が出てきて、そこからπが出ることがあります。この計算もそうです。
- 回答日時:2007/9/14 17:07:02
この質問は投票によってベストアンサーが選ばれました!
このQ&Aはまだナイス!されていません。
役に立ったと思った回答に、ナイス!してみよう!
ベストアンサー以外の回答
(1件中1〜1件)
IDを変更してしまったので、回答の方から補足致します。
yを三角関数で表せば、確かにπd^4/64になったのですが、yを三角関数で表さなければできないのでしょうか?
x=(r^2-y^2)^(1/2)とおき∫(r^2・y^4-y^6)^(1/2)dy(積分範囲は-r~r)としました。
そこでY=r^2・y^4-y^6 とおき置換積分の∫Ydy と dY/dyから計算したのですが、これだとやはりπが出てこないどころか、答えが0になってしまいました。この考え方はどこが間違っているのかがよくわかりません。
私の数学的な知識不足なのでしょうが、微積分の本で勉強しても、どこでまちがっているのかよくわかりませんでした。
どうかよろしくお願い致します。
- 回答日時:2007/9/17 11:51:37
あなたにおすすめの解決済みの質問
- 100枚! 塾にいっていなくても三角関数を理解することはできますか?高校一年生学区内トップの公立高校に...
- 数iiの三角関数の問題についてです。0≦θ<2πのとき、方程式√3sinθ-cosθ=1を満たすθの値を求めよ。 ↑とゆ...
- 三角関数って数学iibで習うんですか
あなたにおすすめの知恵ノート
- 回転体の体積の求め方(パップス・ギュルダンの定理)
- 三角関数の公式
- 三角関数 和と積の公式
