정답이 있는 강체의 회전 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
Or = 0.25 mL = 0.9 m1.15 m5 kg2.5 kg

진자는 위쪽 끝 O에서 회전하는 균일한 가는 막대(5 kg, 길이 0.9 m)와, 그 아래쪽 끝에 고정된 질량 2.5 kg, 반지름 0.25 m의 균일한 구로 이루어져 있다. 구의 중심은 O보다 1.15 m 아래에 있다. O에 대한 진자의 질량 관성 모멘트 IO을(를) 구하시오.

mrod = 5 kgL = 0.9 mmsphere = 2.5 kgr = 0.25 md = 1.15 m
IO = kg·m²
2.쉬움
k = 0.6 mn = 1500 rpm180 kg

질량 180 kg의 플라이휠은 자신의 축에 대한 회전 반지름이 0.6 m이다. 플라이휠이 1500 rpm으로 회전한다. 운동 에너지 Ek을(를) kJ로 구하시오.

M = 180 kgk = 0.6 mn = 1500 rpm
Ek = kJ
3.보통
n = 2900 rpmT = 300 N·m

모터가 2900 rpm에서 300 N·m의 토크를 낸다. 출력 P을(를) kW로 구하시오.

T = 300 N·mn = 2900 rpm
P = kW
4.보통
v = ?2.5 kgL = 0.5 mm = 3 kg

질량 3 kg, 길이 0.5 m인 균일한 가는 막대가 한쪽 끝이 핀으로 고정되어 있고 수평 위치에서 정지 상태로 놓인다. 자유단에 질량 2.5 kg의 작은 공이 고정되어 있다. 마찰은 무시하고 g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 막대가 수직 위치를 지날 때 자유단의 속력 v을(를) 구하시오.

m = 3 kgL = 0.5 mmball = 2.5 kgg = 9.81 m/s²
v = m/s
5.어려움
160 m/s20 g0.95 mL = 1 m2 kg

질량 2 kg, 길이 1 m인 균일한 가는 막대가 위쪽 끝의 마찰 없는 회전축에 정지 상태로 매달려 있다. 20 g의 총알이 수평으로 160 m/s로 날아와 회전축보다 0.95 m 아래에서 막대에 맞고 박힌다. 충돌 직후 막대의 각속도 ω을(를) 구하시오.

M = 2 kgL = 1 mm = 20 gv = 160 m/sd = 0.95 m
ω = rad/s
6.어려움
3.5 m/sω

질량 11.5 kg의 얇은 후프이(가) 3.5 m/s로 미끄러짐 없이 구른다. 전체 운동 에너지 중 회전 운동 에너지가 차지하는 비율 p을(를) 퍼센트로 구하시오.

m = 11.5 kgv = 3.5 m/sI = m·r²
p = %

정답표

  1. 1. IO = 4.719 kg·m²
  2. 2. Ek = 799.4 kJ
  3. 3. P = 91.11 kW
  4. 4. v = 3.348 m/s
  5. 5. ω = 4.44 rad/s
  6. 6. p = 50 %

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