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（2 kg、長さ 0.9 m）の下端に、質量 1.5 kg、半径 0.25 m の中実の球を固定したものである。球の中心は O の 1.15 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。

はずみ車は、質量 80 kg、半径 0.25 m の一様な中実の円板である。 回転数は 900 rpm である。運動エネルギー E_k を kJ で求めよ。

質量 3.5 kg、長さ 0.9 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 17.5 kg、長さ 2.5 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。

中空の球 が静止状態から出発し、水平面に対して 25° 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 0.4 m である。斜面に沿って 2.5 m 転がった後の角速度 ω を求めよ。

質量 9.5 kg の 中実の球 が、速さ 5 m/s で滑らずに転がっている。 全運動エネルギーのうち、回転の運動エネルギーが占める割合 p（%）を求めよ。