정답이 있는 강체의 회전 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
Or = 0.25 mL = 1.3 m1.55 m2 kg3 kg

진자는 위쪽 끝 O에서 회전하는 균일한 가는 막대(2 kg, 길이 1.3 m)와, 그 아래쪽 끝에 고정된 질량 3 kg, 반지름 0.25 m의 균일한 구로 이루어져 있다. 구의 중심은 O보다 1.55 m 아래에 있다. O에 대한 진자의 질량 관성 모멘트 IO을(를) 구하시오.

mrod = 2 kgL = 1.3 mmsphere = 3 kgr = 0.25 md = 1.55 m
IO = kg·m²
2.쉬움
L = 0.4 mGOd = 0.1 mm = 4.5 kg

질량 4.5 kg, 길이 0.4 m인 균일한 가는 막대가 막대에 수직인 축 O를 중심으로 회전한다. 축은 막대의 중심 G에서 0.1 m 떨어져 있다. 이 축에 대한 질량 관성 모멘트 IO을(를) 구하시오.

m = 4.5 kgL = 0.4 md = 0.1 m
IO = kg·m²
3.보통
n = 1700 rpmP = 13 kW

축이 1700 rpm에서 13 kW를 전달한다. 축의 토크 T을(를) 구하시오.

P = 13 kWn = 1700 rpm
T = N·m
4.보통
0 → 1000 rpmI = 30.5 kg·m²

모터가 관성 모멘트 30.5 kg·m²의 플라이휠을 정지 상태에서 35 s 만에 1000 rpm까지 올린다. 손실을 무시할 때 모터가 내는 평균 일률 Pavg을(를) kW로 구하시오.

I = 30.5 kg·m²n = 1000 rpmt = 35 s
Pavg = kW
5.어려움
θ = 10°vs = 9.5 m

얇은 후프이(가) 정지 상태에서 출발하여 수평면과 10°를 이루는 경사면을 미끄러지지 않고 굴러 내려간다. g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 반지름은 0.1 m이다. 경사면을 따라 9.5 m 구른 뒤의 각속도 ω을(를) 구하시오.

θ = 10°s = 9.5 mI = m·r²g = 9.81 m/s²r = 0.1 m
ω = rad/s
6.어려움
θ = 40°a

균일한 구이(가) 수평면과 40°를 이루는 경사면을 미끄러지지 않고 굴러 내려간다. g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 미끄러지지 않기 위한 최소 정지 마찰 계수 μs을(를) 구하시오.

θ = 40°I = (2/5)·m·r²g = 9.81 m/s²
μs =

정답표

  1. 1. IO = 8.409 kg·m²
  2. 2. IO = 0.105 kg·m²
  3. 3. T = 73.02 N·m
  4. 4. Pavg = 4.778 kW
  5. 5. ω = 40.23 rad/s
  6. 6. μs = 0.2397

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