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 2.5 kg、半径 0.05 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 1.05 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 90 kg、半径 0.6 m の一様な中実の円板である。 回転数は 700 rpm である。運動エネルギー E_k を kJ で求めよ。

質量 10.5 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 19 kg、半径 0.25 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。 滑車の角加速度 α を求めよ。

モーターが 2700 rpm でトルク 900 N·m を出している。その出力 P を kW で求めよ。

質量 8.5 kg、長さ 1.2 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 260 m/s で飛んできた 45 g の弾丸が、支点の 1.08 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。

質量 3 kg、長さ 1.6 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 440 m/s で飛んできた 15 g の弾丸が、支点の 1.04 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。