解答つき剛体の回転ワークシート

はずみ車は、質量 30 kg、半径 0.55 m の一様な中実の円板である。 回転数は 600 rpm である。運動エネルギー E_k を kJ で求めよ。

質量 3 kg、長さ 0.8 m の一様な細い棒が、棒に垂直で重心 G から 0.4 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。

質量 14 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 7.5 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 5 m 落下した後の速さ v を求めよ。

質量 4 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 16 kg、半径 0.1 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。 おもりの加速度 a を求めよ。

中実の球 が、水平面に対して 35° 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 2 kg の 中空の球 が、速さ 3 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。