解答つき剛体の回転ワークシート

振り子は、上端 O で支持された一様な細い棒（3.5 kg、長さ 0.9 m）の下端に、質量 2.5 kg、半径 0.25 m の薄い中実の円板を固定したものである。円板は自身の面内で振れ、その中心は 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 5.5 kg、長さ 0.5 m の一様な細い棒が、棒に垂直で重心 G から 0.2 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。

慣性モーメント 36 kg·m² のはずみ車が 2500 rpm で回っている。ブレーキが一定の摩擦トルク 85 N·m を加える。 止まるまでにかかる時間 t を求めよ。

慣性モーメント 17 kg·m² のはずみ車が 800 rpm で回っている。ブレーキが一定の摩擦トルク 165 N·m を加える。 はずみ車が止まるまでの回転数 N を求めよ。

中空の球 が、水平面に対して 15° 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。

質量 7.5 kg、長さ 1.5 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 340 m/s で飛んできた 50 g の弾丸が、支点の 1.15 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。