解答つき剛体の回転ワークシート

はずみ車は、質量 100 kg、半径 0.55 m の一様な中実の円板である。 回転数は 1800 rpm である。運動エネルギー E_k を kJ で求めよ。

質量 12 kg、長さ 2.3 m の一様な細い棒が、棒に垂直で重心 G から 0.7 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 8.5 kg、長さ 1.4 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。 放した直後の自由端の加速度 a_tip を求めよ。

軸が 1900 rpm で 151 kW を伝えている。軸のトルク T を求めよ。

質量 4.5 kg の 薄いフープ が、速さ 7 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。

質量 4 kg、長さ 1.3 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 200 m/s で飛んできた 10 g の弾丸が、支点の 0.97 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。