解答つき剛体の回転ワークシート

質量 60 kg、回転半径 0.25 m のはずみ車を、静止状態から 2000 rpm まで一様に加速する。 これに 26 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。

質量 300 kg のはずみ車の、軸まわりの回転半径は 0.2 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 8.5 kg、長さ 2.4 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、長さ 1.3 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 1.5 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自由端の速さ v を求めよ。

質量 3 kg の 中実の球 が、速さ 7 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。

中実の球 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 0.3 m である。斜面に沿って 5 m 転がった後の角速度 ω を求めよ。