解答つき剛体の回転ワークシート

質量 3.5 kg、長さ 0.4 m の一様な細い棒が、棒に垂直で重心 G から 0.1 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 190 kg、回転半径 0.1 m のはずみ車を、静止状態から 1300 rpm まで一様に加速する。 これに 30 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。

軸が 2800 rpm で 83 kW を伝えている。軸のトルク T を求めよ。

モーターが、慣性モーメント 6.5 kg·m² のはずみ車を、静止状態から 11 s で 2800 rpm まで加速する。損失を無視して、モーターが供給する平均動力 P_avg 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 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。 その半径は 0.4 m である。斜面に沿って 2.5 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 0.65 m のところで両手にそれぞれ 4 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 4 kg·m² である。35 rpm で回っているところから、ダンベルを軸から 0.25 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。