정답이 있는 원운동 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
r = ?160 km/h

승객의 편안함을 위해 철도 커브의 구심 가속도는 1 m/s²를 넘으면 안 된다. 160 km/h로 지나는 커브의 최소 반지름 rmin은(는) 얼마인가?

v = 160 km/hamax = 1 m/s²
rmin = m
2.쉬움
r = 50 m21 m/sF = ?

질량 700 kg인 자동차가 반지름 50 m인 평평한 커브를 일정한 속력 21 m/s로 돈다. 필요한 중심 방향의 힘(구심력) Fc을(를) 구하시오.

m = 700 kgv = 21 m/sr = 50 m
Fc = N
3.보통
r = 1.9 mω = ?

놀이공원의 로터에서 탑승자는 반지름 1.9 m인 수직 원통의 벽에 기대어 선다. 충분히 빨리 돌면 바닥이 내려가고 마찰이 탑승자를 붙잡는다. 정지 마찰 계수는 0.4이다. g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 최소 각속도 ω을(를) rad/s로 구하시오.

r = 1.9 mμs = 0.4g = 9.81 m/s²
ω = rad/s
4.보통
r = 140 mvmax​ = ?

자동차가 반지름 140 m인 평평한 커브를 돈다. 타이어와 도로 사이의 정지 마찰 계수는 0.7이다. g = 9.81 m/s²를 쓴다. 미끄러지지 않고 커브를 돌 수 있는 최대 속력 vmax을(를) 구하시오.

r = 140 mμs = 0.7g = 9.81 m/s²
vmax = m/s
5.어려움
r = 0.5 m10 m/svtop​ = ?

길이 0.5 m의 가벼운 줄에 매단 0.5 kg 공을 연직 원으로 돌린다. 가장 낮은 점에서의 속력은 10 m/s이다. 공기 저항은 무시하고 g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 가장 높은 점에서 줄의 장력 Ttop을(를) 구하시오.

m = 0.5 kgr = 0.5 mvbottom = 10 m/sg = 9.81 m/s²
Ttop = N
6.어려움
r = 1.5 mv = ?

길이 1.5 m인 줄에 매단 공을 연직면에서 원운동시킨다. g = 9.81 m/s²를 쓴다. 줄이 겨우 팽팽하게 유지되는 최고점에서의 최소 속력 vmin을(를) 구하시오.

r = 1.5 mg = 9.81 m/s²
vmin = m/s

정답표

  1. 1. rmin = 1975 m
  2. 2. Fc = 6174 N
  3. 3. ω = 3.593 rad/s
  4. 4. vmax = 31.01 m/s
  5. 5. Ttop = 75.47 N
  6. 6. vmin = 3.836 m/s

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