플라이휠은 질량 210 kg, 반지름 0.3 m의 균일한 원판이다. 플라이휠이 2600 rpm으로 회전한다. 운동 에너지 Ek을(를) kJ로 구하시오.
정답이 있는 강체의 회전 학습지
질량 11.5 kg, 길이 1.3 m인 균일한 가는 막대가 막대에 수직인 축 O를 중심으로 회전한다. 축은 막대의 중심 G에서 0.25 m 떨어져 있다. 이 축에 대한 질량 관성 모멘트 IO을(를) 구하시오.
질량 3 kg의 물체가 도르래에 감긴 가벼운 줄에 매달려 있다. 도르래는 질량 11 kg, 반지름 0.15 m의 균일한 원판이며 마찰 없는 수평 축에서 돈다. 물체를 정지 상태에서 놓는다. g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 물체의 가속도 a을(를) 구하시오.
질량 6.5 kg, 길이 0.6 m인 균일한 가는 막대가 한쪽 끝이 핀으로 고정되어 있고 수평 위치에서 정지 상태로 놓인다. 마찰은 무시하고 g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 막대가 수직 위치를 지날 때의 각속도 ω을(를) 구하시오.
사람이 마찰 없는 턴테이블 위에 서서 양손에 1.5 kg의 아령을 하나씩 축에서 0.6 m 떨어져 들고 있다. 사람과 턴테이블만의 축에 대한 관성 모멘트는 2.5 kg·m²이다. 이들이 35 rpm으로 돌다가 아령을 축에서 0.35 m까지 끌어당긴다. 아령은 질점으로 취급한다. 새 속도 n2을(를) rpm으로 구하시오.
균일한 원판(질량 32 kg, 반지름 0.4 m)이 마찰 없는 수직 축에서 950 rpm으로 자유롭게 회전한다. 질량 11 kg이고 반지름이 같은 얇은 고리를 정지 상태에서 축 중심에 맞춰 원판 위에 떨어뜨리면, 둘은 곧 함께 회전한다. 이 과정에서 잃는 운동 에너지 ΔE을(를) 구하시오.
정답표
- 1. Ek = 350.3 kJ
- 2. IO = 2.338 kg·m²
- 3. a = 3.462 m/s²
- 4. ω = 7.004 rad/s
- 5. n2 = 43.7 rpm
- 6. ΔE = 5161 J
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