정답이 있는 강체의 회전 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
k = 0.3 m600 → 2200 rpm10 kg

질량 10 kg, 회전 반지름 0.3 m인 플라이휠을 600 rpm에서 2200 rpm까지 일정하게 가속한다. 구동 토크는 일정하게 8.9 N·m이고 마찰은 무시한다. 이 과정에 걸리는 시간 t을(를) 구하시오.

m = 10 kgk = 0.3 mn1 = 600 rpmn2 = 2200 rpmT = 8.9 N·m
t = s
2.쉬움
L = 2.7 mGOd = 1.35 mm = 6 kg

질량 6 kg, 길이 2.7 m인 균일한 가는 막대가 막대에 수직인 축 O를 중심으로 회전한다. 축은 막대의 중심 G에서 1.35 m 떨어져 있다. 이 축에 대한 질량 관성 모멘트 IO을(를) 구하시오.

m = 6 kgL = 2.7 md = 1.35 m
IO = kg·m²
3.보통
L = 2.5 mm = 7.5 kgα

질량 7.5 kg, 길이 2.5 m인 균일한 가는 막대가 한쪽 끝이 핀으로 고정되어 수평으로 잡혀 있다. 정지 상태에서 놓는다. g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 놓은 직후의 각가속도 α을(를) 구하시오.

m = 7.5 kgL = 2.5 mg = 9.81 m/s²
α = rad/s²
4.보통
L = 2.8 mm = 15 kgα

질량 15 kg, 길이 2.8 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 = 15 kgL = 2.8 mg = 9.81 m/s²
atip = m/s²
5.어려움
0.85 m0.2 mn1​ = 55 rpm

사람이 마찰 없는 턴테이블 위에 서서 양손에 1 kg의 아령을 하나씩 축에서 0.85 m 떨어져 들고 있다. 사람과 턴테이블만의 축에 대한 관성 모멘트는 2 kg·m²이다. 이들이 55 rpm으로 돌다가 아령을 축에서 0.2 m까지 끌어당긴다. 아령은 질점으로 취급한다. 새 속도 n2을(를) rpm으로 구하시오.

I0 = 2 kg·m²m = 2 × 1 kgr1 = 0.85 mr2 = 0.2 mn1 = 55 rpm
n2 = rpm
6.어려움
8.5 m/sω

질량 17 kg의 속 빈 구이(가) 8.5 m/s로 미끄러짐 없이 구른다. 전체 운동 에너지 Ek을(를) 구하시오.

m = 17 kgv = 8.5 m/sI = (2/3)·m·r²
Ek = J

정답표

  1. 1. t = 16.94 s
  2. 2. IO = 14.58 kg·m²
  3. 3. α = 5.886 rad/s²
  4. 4. atip = 14.71 m/s²
  5. 5. n2 = 91.09 rpm
  6. 6. Ek = 1024 J

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