解答つき剛体の回転ワークシート

質量 10 kg、回転半径 0.1 m のはずみ車を、静止状態から 1000 rpm まで一様に加速する。 駆動トルクは一定の 0.4 N·m で、摩擦は無視できる。これにかかる時間 t を求めよ。

質量 10 kg、回転半径 0.4 m のはずみ車を、静止状態から 900 rpm まで一様に加速する。 駆動トルクは一定の 15 N·m で、摩擦は無視できる。これにかかる時間 t を求めよ。

質量 8.5 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 17 kg、半径 0.5 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 3 m 落下した後の速さ v を求めよ。

慣性モーメント 32.5 kg·m² のはずみ車が 1100 rpm で回っている。ブレーキが一定の摩擦トルク 170 N·m を加える。 止まるまでにかかる時間 t を求めよ。

質量 9.5 kg、長さ 1.4 m の一様な細い棒が、上端の摩擦のない支点からつり下がって静止している。水平に 300 m/s で飛んできた 30 g の弾丸が、支点の 1.11 m 下で棒に当たり、そのまま埋まる。 g = 9.81 m/s² とする。棒が鉛直方向から振れる最大の角度 φ を求めよ。

中実の円柱 が、水平面に対して 10° 傾いた斜面を滑らずに転がり下りる。g = 9.81 m/s² とする。 滑らないために必要な最小の静止摩擦係数 μ_s を求めよ。