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 kg、長さ 1.4 m）の下端に、質量 4 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 11.5 kg、長さ 0.8 m の一様な細い棒が、棒に垂直で重心 G から 0.35 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 3.5 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 20 kg、半径 0.2 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。 滑車の角加速度 α を求めよ。

質量 2.5 kg、長さ 2.1 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 8 kg、長さ 1.4 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 460 m/s で飛んできた 30 g の弾丸が、支点の 0.61 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 2 kg の 薄いフープ が、速さ 9.5 m/s で滑らずに転がっている。 全運動エネルギーのうち、回転の運動エネルギーが占める割合 p（%）を求めよ。