解答つき剛体の回転ワークシート

質量 6.5 kg、長さ 2.5 m の一様な細い棒が、棒に垂直で重心 G から 1.2 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 80 kg のはずみ車の、軸まわりの回転半径は 0.15 m である。 回転数は 300 rpm である。運動エネルギー E_k を kJ で求めよ。

質量 3.5 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 4 kg、半径 0.1 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。 ひもの張力 T を求めよ。

質量 15.5 kg、長さ 0.6 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。

中実の球 が、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。 滑らないために必要な最小の静止摩擦係数 μ_s 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 40° 傾いた斜面を滑らずに転がり下りる。g = 9.81 m/s² とする。 斜面に沿って 3.5 m 転がった後の速さ v を求めよ。