解答つき剛体の回転ワークシート

はずみ車は、質量 300 kg、半径 0.7 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。

振り子は、上端 O で支持された一様な細い棒（0.5 kg、長さ 1.2 m）の下端に、質量 5.5 kg、半径 0.15 m の中実の球を固定したものである。球の中心は O の 1.35 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 6 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 13.5 kg、半径 0.3 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。

質量 6.5 kg、長さ 1.7 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。

質量 2 kg の 中空の球 が、速さ 4 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。

中空の球 が、水平面に対して 30° 傾いた斜面を滑らずに転がり下りる。g = 9.81 m/s² とする。 中心の加速度 a を求めよ。