解答つき剛体の回転ワークシート

振り子は、上端 O で支持された一様な細い棒（4 kg、長さ 0.9 m）の下端に、質量 7.5 kg、半径 0.15 m の中実の球を固定したものである。球の中心は O の 1.05 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。

振り子は、上端 O で支持された一様な細い棒（3.5 kg、長さ 0.7 m）の下端に、質量 8 kg、半径 0.1 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 0.8 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 3.5 kg、長さ 1.4 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。 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角速度 ω を求めよ。

モーターが、慣性モーメント 38.5 kg·m² のはずみ車を、静止状態から 26 s で 1900 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。

質量 5.5 kg、長さ 1.1 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 260 m/s で飛んできた 10 g の弾丸が、支点の 0.84 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。

質量 8 kg の 中空の球 が、速さ 3.5 m/s で滑らずに転がっている。 回転の運動エネルギー E_rot を求めよ。