解答つき剛体の回転ワークシート

質量 60 kg、回転半径 0.2 m のはずみ車を、静止状態から 1900 rpm まで一様に加速する。 駆動トルクは一定の 18 N·m で、摩擦は無視できる。これにかかる時間 t を求めよ。

振り子は、上端 O で支持された一様な細い棒（1.5 kg、長さ 1.4 m）の下端に、質量 1 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 1.65 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 12.5 kg、長さ 1.7 m の一様な細い棒が、一端をピンで支えられて水平に保たれている。静止状態から放す。g = 9.81 m/s² とする。 放した直後にピンが棒に及ぼす鉛直方向の力 R を求めよ。

慣性モーメント 22 kg·m² のはずみ車が 700 rpm で回っている。ブレーキが一定の摩擦トルク 195 N·m を加える。 止まるまでにかかる時間 t を求めよ。

中実の円柱 が、水平面に対して 25° 傾いた斜面を滑らずに転がり下りる。g = 9.81 m/s² とする。 中心の加速度 a を求めよ。

質量 9.5 kg、長さ 1 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 280 m/s で飛んできた 50 g の弾丸が、支点の 0.95 m 下で棒に当たり、そのまま埋まる。 衝突直後の棒の角速度 ω を求めよ。