플라이휠은 질량 140 kg, 반지름 0.75 m의 균일한 원판이다. 플라이휠이 1300 rpm으로 회전한다. 운동 에너지 Ek을(를) kJ로 구하시오.
정답이 있는 강체의 회전 학습지
1.쉬움
M = 140 kgR = 0.75 mn = 1300 rpm
Ek = kJ
2.쉬움
질량 140 kg, 회전 반지름 0.4 m인 플라이휠을 1000 rpm에서 1300 rpm까지 일정하게 가속한다. 이 과정에 23 s가 걸린다. 마찰을 무시할 때 필요한 일정한 토크 T을(를) 구하시오.
m = 140 kgk = 0.4 mn1 = 1000 rpmn2 = 1300 rpmt = 23 s
T = N·m
3.보통
질량 7.5 kg의 물체가 도르래에 감긴 가벼운 줄에 매달려 있다. 도르래는 질량 9 kg, 반지름 0.1 m의 균일한 원판이며 마찰 없는 수평 축에서 돈다. 물체를 정지 상태에서 놓는다. g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 도르래의 각가속도 α을(를) 구하시오.
m = 7.5 kgM = 9 kgR = 0.1 mg = 9.81 m/s²
α = rad/s²
4.보통
축이 1500 rpm에서 167 kW를 전달한다. 축의 토크 T을(를) 구하시오.
P = 167 kWn = 1500 rpm
T = N·m
5.어려움
사람이 마찰 없는 턴테이블 위에 서서 양손에 4.5 kg의 아령을 하나씩 축에서 0.7 m 떨어져 들고 있다. 사람과 턴테이블만의 축에 대한 관성 모멘트는 5 kg·m²이다. 이들이 35 rpm으로 돌다가 아령을 축에서 0.15 m까지 끌어당긴다. 아령은 질점으로 취급한다. 새 속도 n2을(를) rpm으로 구하시오.
I0 = 5 kg·m²m = 2 × 4.5 kgr1 = 0.7 mr2 = 0.15 mn1 = 35 rpm
n2 = rpm
6.어려움
균일한 구이(가) 수평면과 35°를 이루는 경사면을 미끄러지지 않고 굴러 내려간다. g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 미끄러지지 않기 위한 최소 정지 마찰 계수 μs을(를) 구하시오.
θ = 35°I = (2/5)·m·r²g = 9.81 m/s²
μs =
정답표
- 1. Ek = 364.9 kJ
- 2. T = 30.6 N·m
- 3. α = 61.31 rad/s²
- 4. T = 1063 N·m
- 5. n2 = 63.31 rpm
- 6. μs = 0.2001
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