解答つき剛体の回転ワークシート

はずみ車は、質量 70 kg、半径 0.5 m の一様な中実の円板である。 回転数は 2700 rpm である。運動エネルギー E_k を kJ で求めよ。

振り子は、上端 O で支持された一様な細い棒（5 kg、長さ 0.4 m）の下端に、質量 1.5 kg、半径 0.2 m の中実の球を固定したものである。球の中心は O の 0.6 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 7.5 kg、長さ 2.2 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 4 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。

軸が 500 rpm で 22.5 kW を伝えている。軸のトルク T を求めよ。

中実の球 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。 静止状態から出発する。斜面を 7 m 転がり下りるのにかかる時間 t を求めよ。

質量 2.5 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 500 m/s で飛んできた 10 g の弾丸が、支点の 1.01 m 下で棒に当たり、そのまま埋まる。 衝突直後の棒の角速度 ω を求めよ。