정답이 있는 원운동 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
r = ?120 km/h

승객의 편안함을 위해 철도 커브의 구심 가속도는 0.5 m/s²를 넘으면 안 된다. 120 km/h로 지나는 커브의 최소 반지름 rmin은(는) 얼마인가?

v = 120 km/hamax = 0.5 m/s²
rmin = m
2.쉬움
r = 20 m13 m/sF = ?

질량 800 kg인 자동차가 반지름 20 m인 평평한 커브를 일정한 속력 13 m/s로 돈다. 필요한 중심 방향의 힘(구심력) Fc을(를) 구하시오.

m = 800 kgv = 13 m/sr = 20 m
Fc = N
3.보통
r = 140 mvmax​ = ?

자동차가 반지름 140 m인 평평한 커브를 돈다. 타이어와 도로 사이의 정지 마찰 계수는 0.8이다. g = 9.81 m/s²를 쓴다. 미끄러지지 않고 커브를 돌 수 있는 최대 속력 vmax을(를) 구하시오.

r = 140 mμs = 0.8g = 9.81 m/s²
vmax = m/s
4.보통
r = 2.8 mω = ?

놀이공원의 로터에서 탑승자는 반지름 2.8 m인 수직 원통의 벽에 기대어 선다. 충분히 빨리 돌면 바닥이 내려가고 마찰이 탑승자를 붙잡는다. 정지 마찰 계수는 0.8이다. g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 최소 각속도 ω을(를) rad/s로 구하시오.

r = 2.8 mμs = 0.8g = 9.81 m/s²
ω = rad/s
5.어려움
θ = 8°중심 방향vmax​ = ?

반지름 140 m인 커브가 8° 기울어져 있고, 타이어와 도로 사이의 정지 마찰 계수는 0.25이다. g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 자동차가 위쪽 바깥으로 미끄러지지 않고 커브를 돌 수 있는 최대 속력 vmax을(를) 구하시오.

r = 140 mθ = 8°μs = 0.25g = 9.81 m/s²
vmax = m/s
6.어려움
r = 1.2 mv = ?

길이 1.2 m인 줄에 매단 공을 연직면에서 원운동시킨다. g = 9.81 m/s²를 쓴다. 줄이 겨우 팽팽하게 유지되는 최고점에서의 최소 속력 vmin을(를) 구하시오.

r = 1.2 mg = 9.81 m/s²
vmin = m/s

정답표

  1. 1. rmin = 2222 m
  2. 2. Fc = 6760 N
  3. 3. vmax = 33.15 m/s
  4. 4. ω = 2.093 rad/s
  5. 5. vmax = 23.58 m/s
  6. 6. vmin = 3.431 m/s

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