정답이 있는 원운동 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
r = ?240 km/h

승객의 편안함을 위해 철도 커브의 구심 가속도는 2 m/s²를 넘으면 안 된다. 240 km/h로 지나는 커브의 최소 반지름 rmin은(는) 얼마인가?

v = 240 km/hamax = 2 m/s²
rmin = m
2.쉬움
r = 200 m12 m/sF = ?

질량 1400 kg인 자동차가 반지름 200 m인 평평한 커브를 일정한 속력 12 m/s로 돈다. 필요한 중심 방향의 힘(구심력) Fc을(를) 구하시오.

m = 1400 kgv = 12 m/sr = 200 m
Fc = N
3.보통
r = 105 m19 m/s

1500 kg 자동차가 도로의 둔덕 꼭대기를 19 m/s로 지난다. 둔덕 꼭대기는 반지름 105 m의 원호이다. g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 꼭대기에서 도로가 자동차에 작용하는 수직항력 N을(를) 구하시오.

m = 1500 kgv = 19 m/sr = 105 mg = 9.81 m/s²
N = N
4.보통
r = 120 m27 m/s

1800 kg 자동차가 도로의 둔덕 꼭대기를 27 m/s로 지난다. 둔덕 꼭대기는 반지름 120 m의 원호이다. g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 꼭대기에서 도로가 자동차에 작용하는 수직항력 N을(를) 구하시오.

m = 1800 kgv = 27 m/sr = 120 mg = 9.81 m/s²
N = N
5.어려움
r = 0.7 m11 m/svtop​ = ?

길이 0.7 m의 가벼운 줄에 매단 0.7 kg 공을 연직 원으로 돌린다. 가장 낮은 점에서의 속력은 11 m/s이다. 공기 저항은 무시하고 g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 가장 높은 점에서 줄의 장력 Ttop을(를) 구하시오.

m = 0.7 kgr = 0.7 mvbottom = 11 m/sg = 9.81 m/s²
Ttop = N
6.어려움
θ = 12°중심 방향vmax​ = ?

반지름 240 m인 커브가 12° 기울어져 있고, 타이어와 도로 사이의 정지 마찰 계수는 0.1이다. g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 자동차가 위쪽 바깥으로 미끄러지지 않고 커브를 돌 수 있는 최대 속력 vmax을(를) 구하시오.

r = 240 mθ = 12°μs = 0.1g = 9.81 m/s²
vmax = m/s

정답표

  1. 1. rmin = 2222 m
  2. 2. Fc = 1008 N
  3. 3. N = 9558 N
  4. 4. N = 6723 N
  5. 5. Ttop = 86.66 N
  6. 6. vmax = 27.42 m/s

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