진자는 위쪽 끝 O에서 회전하는 균일한 가는 막대(4 kg, 길이 1 m)와, 그 아래쪽 끝에 고정된 질량 7 kg, 반지름 0.1 m의 균일한 구로 이루어져 있다. 구의 중심은 O보다 1.1 m 아래에 있다. O에 대한 진자의 질량 관성 모멘트 IO을(를) 구하시오.
정답이 있는 강체의 회전 학습지
1.쉬움
mrod = 4 kgL = 1 mmsphere = 7 kgr = 0.1 md = 1.1 m
IO = kg·m²
2.쉬움
질량 3.5 kg, 길이 1.3 m인 균일한 가는 막대가 막대에 수직인 축 O를 중심으로 회전한다. 축은 막대의 중심 G에서 0.3 m 떨어져 있다. 이 축에 대한 질량 관성 모멘트 IO을(를) 구하시오.
m = 3.5 kgL = 1.3 md = 0.3 m
IO = kg·m²
3.보통
질량 4.5 kg, 길이 2.1 m인 균일한 가는 막대가 한쪽 끝이 핀으로 고정되어 수평으로 잡혀 있다. 정지 상태에서 놓는다. g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 놓은 직후의 각가속도 α을(를) 구하시오.
m = 4.5 kgL = 2.1 mg = 9.81 m/s²
α = rad/s²
4.보통
축이 1200 rpm에서 180 kW를 전달한다. 축의 토크 T을(를) 구하시오.
P = 180 kWn = 1200 rpm
T = N·m
5.어려움
질량 6 kg, 길이 2 m인 균일한 가는 막대가 위쪽 끝의 마찰 없는 회전축에 정지 상태로 매달려 있다. 5 g의 총알이 수평으로 220 m/s로 날아와 회전축보다 2 m 아래에서 막대에 맞고 박힌다. 충돌 직후 막대의 각속도 ω을(를) 구하시오.
M = 6 kgL = 2 mm = 5 gv = 220 m/sd = 2 m
ω = rad/s
6.어려움
질량 9 kg, 길이 0.8 m인 균일한 가는 막대가 위쪽 끝의 마찰 없는 회전축에 정지 상태로 매달려 있다. 20 g의 총알이 수평으로 560 m/s로 날아와 회전축보다 0.32 m 아래에서 막대에 맞고 박힌다. 충돌 직후 막대의 각속도 ω을(를) 구하시오.
M = 9 kgL = 0.8 mm = 20 gv = 560 m/sd = 0.32 m
ω = rad/s
정답표
- 1. IO = 9.831 kg·m²
- 2. IO = 0.8079 kg·m²
- 3. α = 7.007 rad/s²
- 4. T = 1432 N·m
- 5. ω = 0.2743 rad/s
- 6. ω = 1.865 rad/s
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