질량 11.5 kg, 길이 2.2 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.
정답이 있는 강체의 회전 학습지
1.쉬움
m = 11.5 kgL = 2.2 md = 0.3 m
IO = kg·m²
2.쉬움
진자는 위쪽 끝 O에서 회전하는 균일한 가는 막대(1.5 kg, 길이 1.3 m)와, 그 아래쪽 끝에 고정된 질량 10 kg, 반지름 0.25 m의 얇은 균일한 원판으로 이루어져 있다. 원판은 자기 평면 안에서 흔들리며 중심은 O보다 1.55 m 아래에 있다. O에 대한 진자의 질량 관성 모멘트 IO을(를) 구하시오.
mrod = 1.5 kgL = 1.3 mmdisc = 10 kgr = 0.25 md = 1.55 m
IO = kg·m²
3.보통
관성 모멘트가 21.5 kg·m²인 플라이휠이 2800 rpm으로 회전한다. 브레이크가 일정한 마찰 토크 165 N·m를 가한다. 멈추는 데 걸리는 시간 t을(를) 구하시오.
I = 21.5 kg·m²n = 2800 rpmTb = 165 N·m
t = s
4.보통
질량 9.5 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 자유단의 가속도 atip을(를) 구하시오.
m = 9.5 kgL = 3 mg = 9.81 m/s²
atip = m/s²
5.어려움
균일한 원판(질량 34 kg, 반지름 0.45 m)이 마찰 없는 수직 축에서 900 rpm으로 자유롭게 회전한다. 질량 2 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.
Mdisc = 34 kgMring = 2 kgR = 0.45 mn1 = 900 rpm
ΔE = J
6.어려움
질량 16.5 kg의 얇은 후프이(가) 3.5 m/s로 미끄러짐 없이 구른다. 전체 운동 에너지 Ek을(를) 구하시오.
m = 16.5 kgv = 3.5 m/sI = m·r²
Ek = J
정답표
- 1. IO = 5.673 kg·m²
- 2. IO = 25.18 kg·m²
- 3. t = 38.21 s
- 4. atip = 14.71 m/s²
- 5. ΔE = 1609 J
- 6. Ek = 202.1 J
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