エンジン回転速度が3,000 min⁻¹ (3000 rpm) で、ピストンのストロークが100 mmのときの、平均ピストン速度をm/sで求める。

1. 問題の内容

エンジン回転速度が3,000 min⁻¹ (3000 rpm) で、ピストンのストロークが100 mmのときの、平均ピストン速度をm/sで求める。

2. 解き方の手順

まず、エンジンの回転数を1秒あたりの回転数に変換する。

$3000 \text{ rpm} = \frac{3000}{60} \text{ rps} = 50 \text{ rps}$

次に、ピストンのストローク長をメートルに変換する。

$100 \text{ mm} = 0.1 \text{ m}$

1回転あたりピストンはストローク長を2回移動するので、1秒あたりのピストンの移動距離は、回転数にストローク長の2倍をかけたものになる。

平均ピストン速度 $V_m$ は、

$V_m = 2 \times \text{ストローク長} \times \text{回転数} = 2 \times 0.1 \text{ m} \times 50 \text{ rps}$

3. 最終的な答え

$V_m = 2 \times 0.1 \times 50 = 10 \text{ m/s}$

平均ピストン速度は10 m/s。