정답이 있는 강체의 회전 학습지

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1.쉬움
R = 0.35 mn = 3000 rpm250 kg

플라이휠은 질량 250 kg, 반지름 0.35 m의 균일한 원판이다. 플라이휠이 3000 rpm으로 회전한다. 운동 에너지 Ek을(를) kJ로 구하시오.

M = 250 kgR = 0.35 mn = 3000 rpm
Ek = kJ
2.쉬움
k = 0.35 m900 → 2400 rpm190 kg

질량 190 kg, 회전 반지름 0.35 m인 플라이휠을 900 rpm에서 2400 rpm까지 일정하게 가속한다. 구동 토크는 일정하게 300 N·m이고 마찰은 무시한다. 이 과정에 걸리는 시간 t을(를) 구하시오.

m = 190 kgk = 0.35 mn1 = 900 rpmn2 = 2400 rpmT = 300 N·m
t = s
3.보통
L = 3 mm = 3.5 kgα

질량 3.5 kg, 길이 3 m인 균일한 가는 막대가 한쪽 끝이 핀으로 고정되어 수평으로 잡혀 있다. 정지 상태에서 놓는다. g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 놓은 직후 핀이 막대에 가하는 수직 힘 R을(를) 구하시오.

m = 3.5 kgL = 3 mg = 9.81 m/s²
R = N
4.보통
12.5 kgaαM = 14.5 kgR = 0.4 m

질량 12.5 kg의 물체가 도르래에 감긴 가벼운 줄에 매달려 있다. 도르래는 질량 14.5 kg, 반지름 0.4 m의 균일한 원판이며 마찰 없는 수평 축에서 돈다. 물체를 정지 상태에서 놓는다. g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 물체가 2.5 m 떨어진 뒤의 속력 v을(를) 구하시오.

m = 12.5 kgM = 14.5 kgR = 0.4 mg = 9.81 m/s²h = 2.5 m
v = m/s
5.어려움
600 m/s25 g0.61 mL = 0.9 m2 kg

질량 2 kg, 길이 0.9 m인 균일한 가는 막대가 위쪽 끝의 마찰 없는 회전축에 정지 상태로 매달려 있다. 25 g의 총알이 수평으로 600 m/s로 날아와 회전축보다 0.61 m 아래에서 막대에 맞고 박힌다. 충돌 직후 막대의 각속도 ω을(를) 구하시오.

M = 2 kgL = 0.9 mm = 25 gv = 600 m/sd = 0.61 m
ω = rad/s
6.어려움
θ = 10°vs = 10 m

균일한 구이(가) 정지 상태에서 출발하여 수평면과 10°를 이루는 경사면을 미끄러지지 않고 굴러 내려간다. g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 반지름은 0.15 m이다. 경사면을 따라 10 m 구른 뒤의 각속도 ω을(를) 구하시오.

θ = 10°s = 10 mI = (2/5)·m·r²g = 9.81 m/s²r = 0.15 m
ω = rad/s

정답표

  1. 1. Ek = 755.6 kJ
  2. 2. t = 12.19 s
  3. 3. R = 8.584 N
  4. 4. v = 5.572 m/s
  5. 5. ω = 16.66 rad/s
  6. 6. ω = 32.89 rad/s

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