解答つき剛体の回転ワークシート

質量 270 kg のはずみ車の、軸まわりの回転半径は 0.4 m である。 回転数は 2300 rpm である。運動エネルギー E_k を kJ で求めよ。

質量 8 kg、長さ 2 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。

質量 13.5 kg、長さ 0.6 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。 放した直後の角加速度 α を求めよ。

質量 8 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 10 kg、半径 0.3 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 1 m 落下した後の速さ v を求めよ。

質量 14.5 kg の 中実の球 が、速さ 5 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。

一様な中実の円板（質量 28 kg、半径 0.2 m）が、鉛直で摩擦のない軸のまわりに 850 rpm で自由に回っている。質量 13 kg で同じ半径の薄いリングを、軸の中心に合わせて静止状態から落とすと、2 つはすぐに一緒に回り出す。 2 つの共通の回転数 n₂ を rpm で求めよ。