解答つき剛体の回転ワークシート

はずみ車は、質量 120 kg、半径 0.5 m の一様な中実の円板である。 回転数は 1700 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 0.6 m の一様な細い棒が、棒に垂直で重心 G から 0.3 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。

モーターが、慣性モーメント 30.5 kg·m² のはずみ車を、静止状態から 54 s で 2600 rpm まで加速する。損失を無視して、モーターが供給する平均動力 P_avg を kW で求めよ。

モーターが、慣性モーメント 8.5 kg·m² のはずみ車を、静止状態から 37 s で 2300 rpm まで加速する。損失を無視して、モーターが供給する平均動力 P_avg を kW で求めよ。

中空の球 が、水平面に対して 20° 傾いた斜面を滑らずに転がり下りる。g = 9.81 m/s² とする。 静止状態から出発する。斜面を 8.5 m 転がり下りるのにかかる時間 t を求めよ。

中実の球 が、水平面に対して 30° 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。