解答つき剛体の回転ワークシート

はずみ車は、質量 220 kg、半径 0.4 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 170 kg、回転半径 0.4 m のはずみ車を、静止状態から 300 rpm まで一様に加速する。 これに 27 s かかる。摩擦を無視して、必要な一定のトルク T を求めよ。

慣性モーメント 5.5 kg·m² のはずみ車が 1200 rpm で回っている。ブレーキが一定の摩擦トルク 120 N·m を加える。 はずみ車が止まるまでの回転数 N を求めよ。

モーターが 2100 rpm でトルク 1580 N·m を出している。その出力 P を kW で求めよ。

薄いフープ が静止状態から出発し、水平面に対して 35° 傾いた斜面を滑らずに転がり下りる。g = 9.81 m/s² とする。 その半径は 0.1 m である。斜面に沿って 9.5 m 転がった後の角速度 ω を求めよ。

人が摩擦のない回転台の上に立ち、軸から 0.9 m のところで両手にそれぞれ 2 kg のダンベルを持っている。人と回転台だけの軸まわりの慣性モーメントは 3 kg·m² である。20 rpm で回っているところから、ダンベルを軸から 0.2 m のところまで引き寄せる。ダンベルは質点として扱う。新しい回転数 n₂ を rpm で求めよ。