解答つき剛体の回転ワークシート

質量 40 kg のはずみ車の、軸まわりの回転半径は 0.15 m である。 回転数は 1700 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（0.5 kg、長さ 0.4 m）の下端に、質量 7.5 kg、半径 0.2 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 0.6 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 12.5 kg のおもりが、軽いひもで滑車からつるされている。滑車は質量 19 kg、半径 0.1 m の一様な中実の円板で、摩擦のない水平な軸のまわりに回る。おもりを静止状態から放す。g = 9.81 m/s² とする。 滑車の角加速度 α を求めよ。

質量 1 kg、長さ 0.6 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 6 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 420 m/s で飛んできた 50 g の弾丸が、支点の 0.86 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。

薄いフープ が静止状態から出発し、水平面に対して 30° 傾いた斜面を滑らずに転がり下りる。g = 9.81 m/s² とする。 斜面に沿って 5.5 m 転がった後の速さ v を求めよ。