정답이 있는 강체의 회전 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
Or = 0.1 mL = 1.2 m1.3 m1 kg2 kg

진자는 위쪽 끝 O에서 회전하는 균일한 가는 막대(1 kg, 길이 1.2 m)와, 그 아래쪽 끝에 고정된 질량 2 kg, 반지름 0.1 m의 얇은 균일한 원판으로 이루어져 있다. 원판은 자기 평면 안에서 흔들리며 중심은 O보다 1.3 m 아래에 있다. O에 대한 진자의 질량 관성 모멘트 IO을(를) 구하시오.

mrod = 1 kgL = 1.2 mmdisc = 2 kgr = 0.1 md = 1.3 m
IO = kg·m²
2.쉬움
L = 1.5 mGOd = 0.3 mm = 10 kg

질량 10 kg, 길이 1.5 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.

m = 10 kgL = 1.5 md = 0.3 m
IO = kg·m²
3.보통
0 → 2600 rpmI = 14 kg·m²

모터가 관성 모멘트 14 kg·m²의 플라이휠을 정지 상태에서 55 s 만에 2600 rpm까지 올린다. 손실을 무시할 때 모터가 내는 평균 일률 Pavg을(를) kW로 구하시오.

I = 14 kg·m²n = 2600 rpmt = 55 s
Pavg = kW
4.보통
v = ?L = 0.6 mm = 6.5 kg

질량 6.5 kg, 길이 0.6 m인 균일한 가는 막대가 한쪽 끝이 핀으로 고정되어 있고 수평 위치에서 정지 상태로 놓인다. 마찰은 무시하고 g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 막대가 수직 위치를 지날 때 자유단의 속력 v을(를) 구하시오.

m = 6.5 kgL = 0.6 mg = 9.81 m/s²
v = m/s
5.어려움
θ = 30°a

균일한 원기둥이(가) 수평면과 30°를 이루는 경사면을 미끄러지지 않고 굴러 내려간다. g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 중심의 가속도 a을(를) 구하시오.

θ = 30°I = ½·m·r²g = 9.81 m/s²
a = m/s²
6.어려움
3 m/sω

질량 14 kg의 얇은 후프이(가) 3 m/s로 미끄러짐 없이 구른다. 회전 운동 에너지 Erot을(를) 구하시오.

m = 14 kgv = 3 m/sI = m·r²
Erot = J

정답표

  1. 1. IO = 3.87 kg·m²
  2. 2. IO = 2.775 kg·m²
  3. 3. Pavg = 9.435 kW
  4. 4. v = 4.202 m/s
  5. 5. a = 3.27 m/s²
  6. 6. Erot = 63 J

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