정답이 있는 강체의 회전 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
k = 0.2 m0 → 600 rpm160 kg

질량 160 kg, 회전 반지름 0.2 m인 플라이휠을 정지 상태에서 600 rpm까지 일정하게 가속한다. 이 과정에 30 s가 걸린다. 마찰을 무시할 때 필요한 일정한 토크 T을(를) 구하시오.

m = 160 kgk = 0.2 mn1 = 0 rpmn2 = 600 rpmt = 30 s
T = N·m
2.쉬움
k = 0.55 m0 → 700 rpm140 kg

질량 140 kg, 회전 반지름 0.55 m인 플라이휠을 정지 상태에서 700 rpm까지 일정하게 가속한다. 구동 토크는 일정하게 180 N·m이고 마찰은 무시한다. 이 과정에 걸리는 시간 t을(를) 구하시오.

m = 140 kgk = 0.55 mn1 = 0 rpmn2 = 700 rpmT = 180 N·m
t = s
3.보통
n = 2000 rpmP = 5.5 kW

축이 2000 rpm에서 5.5 kW를 전달한다. 축의 토크 T을(를) 구하시오.

P = 5.5 kWn = 2000 rpm
T = N·m
4.보통
10.5 kgaαM = 18.5 kgR = 0.1 m

질량 10.5 kg의 물체가 도르래에 감긴 가벼운 줄에 매달려 있다. 도르래는 질량 18.5 kg, 반지름 0.1 m의 균일한 원판이며 마찰 없는 수평 축에서 돈다. 물체를 정지 상태에서 놓는다. g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 물체의 가속도 a을(를) 구하시오.

m = 10.5 kgM = 18.5 kgR = 0.1 mg = 9.81 m/s²
a = m/s²
5.어려움
θ = 40°as = 6.5 m

균일한 원기둥이(가) 수평면과 40°를 이루는 경사면을 미끄러지지 않고 굴러 내려간다. g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 정지 상태에서 출발한다. 경사면을 따라 6.5 m 구르는 데 걸리는 시간 t을(를) 구하시오.

θ = 40°I = ½·m·r²g = 9.81 m/s²s = 6.5 m
t = s
6.어려움
180 m/s45 g0.86 mL = 1.9 m9.5 kg

질량 9.5 kg, 길이 1.9 m인 균일한 가는 막대가 위쪽 끝의 마찰 없는 회전축에 정지 상태로 매달려 있다. 45 g의 총알이 수평으로 180 m/s로 날아와 회전축보다 0.86 m 아래에서 막대에 맞고 박힌다. 충돌 직후 막대의 각속도 ω을(를) 구하시오.

M = 9.5 kgL = 1.9 mm = 45 gv = 180 m/sd = 0.86 m
ω = rad/s

정답표

  1. 1. T = 13.4 N·m
  2. 2. t = 17.25 s
  3. 3. T = 26.26 N·m
  4. 4. a = 5.215 m/s²
  5. 5. t = 1.759 s
  6. 6. ω = 0.6076 rad/s

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