解答つき剛体の回転ワークシート

質量 70 kg、回転半径 0.45 m のはずみ車を、静止状態から 1300 rpm まで一様に加速する。 駆動トルクは一定の 88 N·m で、摩擦は無視できる。これにかかる時間 t を求めよ。

振り子は、上端 O で支持された一様な細い棒（1.5 kg、長さ 0.6 m）の下端に、質量 4 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 0.65 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。

モーターが 2500 rpm でトルク 880 N·m を出している。その出力 P を kW で求めよ。

質量 9.5 kg、長さ 0.7 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。 質量 3.5 kg の小さな球が、その自由端に固定されている。 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 8.5 kg、長さ 1.9 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 160 m/s で飛んできた 45 g の弾丸が、支点の 1.16 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。

中空の球 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 0.35 m である。斜面に沿って 1.5 m 転がった後の角速度 ω を求めよ。