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（2.5 kg、長さ 1 m）の下端に、質量 10 kg、半径 0.1 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 1.1 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 2.5 kg、長さ 0.7 m の一様な細い棒が、棒に垂直で重心 G から 0.2 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 9 kg、長さ 2.2 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。

慣性モーメント 4 kg·m² のはずみ車が 2200 rpm で回っている。ブレーキが一定の摩擦トルク 140 N·m を加える。 止まるまでにかかる時間 t を求めよ。

質量 8 kg、長さ 0.6 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 240 m/s で飛んできた 35 g の弾丸が、支点の 0.24 m 下で棒に当たり、そのまま埋まる。 衝突直後の棒の角速度 ω を求めよ。

薄いフープ が、水平面に対して 10° 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 1 m 転がり下りるのにかかる時間 t を求めよ。