解答つき剛体の回転ワークシート

質量 5 kg、長さ 2.2 m の一様な細い棒が、棒に垂直で重心 G から 0.6 m 離れた軸 O のまわりに回転する。その軸まわりの質量慣性モーメント I_O を求めよ。

振り子は、上端 O で支持された一様な細い棒（4 kg、長さ 1 m）の下端に、質量 10 kg、半径 0.15 m の中実の球を固定したものである。球の中心は O の 1.15 m 下にある。 O まわりの振り子の質量慣性モーメント I_O を求めよ。

質量 10 kg のおもりが、軽いひもで滑車からつるされている。滑車は質量 6.5 kg、半径 0.25 m の一様な中実の円板で、摩擦のない水平な軸のまわりに回る。おもりを静止状態から放す。g = 9.81 m/s² とする。 おもりが 1 m 落下した後の速さ v を求めよ。

軸が 2200 rpm で 65.5 kW を伝えている。軸のトルク T を求めよ。

一様な中実の円板（質量 21 kg、半径 0.45 m）が、鉛直で摩擦のない軸のまわりに 750 rpm で自由に回っている。質量 4 kg で同じ半径の薄いリングを、軸の中心に合わせて静止状態から落とすと、2 つはすぐに一緒に回り出す。 この過程で失われる運動エネルギー ΔE を求めよ。

質量 2.5 kg の 中実の球 が、速さ 2 m/s で滑らずに転がっている。 回転の運動エネルギー E_rot を求めよ。