解答つき剛体の回転ワークシート

質量 8 kg、長さ 1.1 m の一様な細い棒が、棒に垂直で重心 G から 0.25 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。

振り子は、上端 O で支持された一様な細い棒（2 kg、長さ 0.6 m）の下端に、質量 9.5 kg、半径 0.05 m の中実の球を固定したものである。球の中心は 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。

質量 19 kg、長さ 1.6 m の一様な細い棒が、一端をピンで支えられて水平に保たれている。静止状態から放す。g = 9.81 m/s² とする。 放した直後の自由端の加速度 a_tip を求めよ。

質量 10 kg、長さ 1.8 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 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。

中空の球 が、水平面に対して 40° 傾いた斜面を滑らずに転がり下りる。g = 9.81 m/s² とする。 滑らないために必要な最小の静止摩擦係数 μ_s を求めよ。

質量 2 kg、長さ 1.5 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 180 m/s で飛んできた 10 g の弾丸が、支点の 1.2 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。