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🌀 円柱の慣性モーメント 計算

質量と半径から回転体のイナーシャを計算

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慣性モーメント I(回転軸=中心軸)
計算式
代入値
📘 計算式と注意

📖 円柱の慣性モーメントの使い方と解説

円柱(円板・ローラー・回転軸など)の質量と半径を入力すると、中心軸まわりの慣性モーメント I を計算できます。回転のしにくさを表す値で、フライホイールの設計や回転体の運動方程式、トルク計算などにそのまま使えます。

使い方

計算のしくみ・計算式

中身の詰まった一様な円柱(中実円柱)が中心軸まわりに回るときの慣性モーメントは、次の式で求めます。

I = ½ × m × r²

m は質量、r は半径です。慣性モーメントは「回転させにくさ」を表し、値が大きいほど回り始め・止まりにくくなります。半径が2乗で効くため、半径を2倍にすると I は4倍になります。質量を中心から遠ざけるほど急激に大きくなる点がポイントです。

たとえば m = 2 kg、r = 0.1 m の円柱なら、I = ½ × 2 × 0.1² = ½ × 2 × 0.01 = 0.01 kg·m² となります。

よくある質問

Q. 円柱の長さ(高さ)は関係ないのですか?

A. 中心軸まわりの慣性モーメントには長さは含まれません。質量と半径だけで決まります。ただし軸を横(直径方向)に取る場合は長さも影響するため、別の式になります。

Q. 中空のパイプ(円筒)でも使えますか?

A. このツールは中身の詰まった中実円柱用です。内径のある中空円筒は I = ½ × m ×(外半径² + 内半径²)と別式になるため、結果は一致しません。

Q. 単位はそろえる必要がありますか?

A. はい。質量は kg、半径は m で入力してください。cm を m に直し忘れると結果が大きくずれます(1 cm = 0.01 m)。

知っておくと役立つこと

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※計算結果は目安です。正確な判断は公的機関・専門家にご確認ください。