解答つき剛体の回転ワークシート

質量 60 kg のはずみ車の、軸まわりの回転半径は 0.15 m である。 回転数は 1000 rpm である。運動エネルギー E_k を kJ で求めよ。

振り子は、上端 O で支持された一様な細い棒（4.5 kg、長さ 1.3 m）の下端に、質量 2 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 1.55 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。

慣性モーメント 17.5 kg·m² のはずみ車が 400 rpm で回っている。ブレーキが一定の摩擦トルク 5 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。

質量 10 kg、長さ 2.7 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。

質量 4.5 kg、長さ 1.1 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 480 m/s で飛んできた 40 g の弾丸が、支点の 0.74 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。

質量 15.5 kg の 中空の球 が、速さ 7 m/s で滑らずに転がっている。 全運動エネルギー E_k を求めよ。