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（1 kg、長さ 0.6 m）の下端に、質量 4 kg、半径 0.15 m の薄い中実の円板を固定したものである。円板は自身の面内で振れ、その中心は O の 0.75 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。

質量 210 kg のはずみ車の、軸まわりの回転半径は 0.3 m である。 回転数は 1400 rpm である。運動エネルギー E_k を kJ で求めよ。

質量 1 kg、長さ 1.5 m の一様な細い棒が、一端をピンで支えられ、水平な位置から静止状態で放される。 摩擦を無視し、g = 9.81 m/s² とする。 棒が鉛直位置を通過するときの角速度 ω を求めよ。

モーターが、慣性モーメント 19 kg·m² のはずみ車を、静止状態から 53 s で 2500 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。

質量 6 kg の 薄いフープ が、速さ 3.5 m/s で滑らずに転がっている。 回転の運動エネルギー E_rot を求めよ。

一様な中実の円板（質量 13 kg、半径 0.45 m）が、鉛直で摩擦のない軸のまわりに 1150 rpm で自由に回っている。質量 16 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。