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（2.5 kg、長さ 1 m）の下端に、質量 5.5 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 1.25 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 130 kg、回転半径 0.3 m のはずみ車を、静止状態から 900 rpm まで一様に加速する。 これに 2 s かかる。摩擦を無視して、必要な一定のトルク T を求めよ。

質量 3.5 kg、長さ 2.5 m の一様な細い棒が、一端をピンで支えられ、水平な位置から静止状態で放される。 摩擦を無視し、g = 9.81 m/s² とする。 棒が鉛直位置を通過するときの自由端の速さ v を求めよ。

質量 4 kg、長さ 1.3 m の一様な細い棒が、一端をピンで支えられ、水平な位置から静止状態で放される。 摩擦を無視し、g = 9.81 m/s² とする。 棒が鉛直位置を通過するときの角速度 ω を求めよ。

中空の球 が静止状態から出発し、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。 その半径は 0.15 m である。斜面に沿って 6.5 m 転がった後の角速度 ω を求めよ。

質量 8.5 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 580 m/s で飛んできた 35 g の弾丸が、支点の 0.75 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。