解答つき剛体の回転ワークシート

質量 180 kg のはずみ車の、軸まわりの回転半径は 0.5 m である。 回転数は 2500 rpm である。運動エネルギー E_k を kJ で求めよ。

質量 40 kg、回転半径 0.4 m のはずみ車を、300 rpm から 2100 rpm まで一様に加速する。 これに 26 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 2 kg、長さ 3 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。 放した直後にピンが棒に及ぼす鉛直方向の力 R を求めよ。

質量 1.5 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 0.3 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。 ひもの張力 T を求めよ。

中実の円柱 が静止状態から出発し、水平面に対して 15° 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 7 m 転がった後の角速度 ω を求めよ。

薄いフープ 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 4.5 m 転がり下りるのにかかる時間 t を求めよ。