정답이 있는 강체의 회전 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
L = 2.3 mGOd = 0.4 mm = 1.5 kg

질량 1.5 kg, 길이 2.3 m인 균일한 가는 막대가 막대에 수직인 축 O를 중심으로 회전한다. 축은 막대의 중심 G에서 0.4 m 떨어져 있다. 이 축에 대한 질량 관성 모멘트 IO을(를) 구하시오.

m = 1.5 kgL = 2.3 md = 0.4 m
IO = kg·m²
2.쉬움
k = 0.45 m300 → 2000 rpm20 kg

질량 20 kg, 회전 반지름 0.45 m인 플라이휠을 300 rpm에서 2000 rpm까지 일정하게 가속한다. 구동 토크는 일정하게 40 N·m이고 마찰은 무시한다. 이 과정에 걸리는 시간 t을(를) 구하시오.

m = 20 kgk = 0.45 mn1 = 300 rpmn2 = 2000 rpmT = 40 N·m
t = s
3.보통
n = 1000 rpmTb​ = 195 N·mI = 19.5 kg·m²

관성 모멘트가 19.5 kg·m²인 플라이휠이 1000 rpm으로 회전한다. 브레이크가 일정한 마찰 토크 195 N·m를 가한다. 멈추는 데 걸리는 시간 t을(를) 구하시오.

I = 19.5 kg·m²n = 1000 rpmTb = 195 N·m
t = s
4.보통
L = 1.8 mm = 1 kgα

질량 1 kg, 길이 1.8 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 = 1 kgL = 1.8 mg = 9.81 m/s²
atip = m/s²
5.어려움
θ = 20°as = 4 m

균일한 구이(가) 수평면과 20°를 이루는 경사면을 미끄러지지 않고 굴러 내려간다. g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 정지 상태에서 출발한다. 경사면을 따라 4 m 구르는 데 걸리는 시간 t을(를) 구하시오.

θ = 20°I = (2/5)·m·r²g = 9.81 m/s²s = 4 m
t = s
6.어려움
1.5 m/sω

질량 19.5 kg의 속 빈 구이(가) 1.5 m/s로 미끄러짐 없이 구른다. 전체 운동 에너지 중 회전 운동 에너지가 차지하는 비율 p을(를) 퍼센트로 구하시오.

m = 19.5 kgv = 1.5 m/sI = (2/3)·m·r²
p = %

정답표

  1. 1. IO = 0.9012 kg·m²
  2. 2. t = 18.02 s
  3. 3. t = 10.47 s
  4. 4. atip = 14.71 m/s²
  5. 5. t = 1.827 s
  6. 6. p = 40 %

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