정답이 있는 강체의 회전 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
k = 0.35 m0 → 1400 rpm70 kg

질량 70 kg, 회전 반지름 0.35 m인 플라이휠을 정지 상태에서 1400 rpm까지 일정하게 가속한다. 구동 토크는 일정하게 100 N·m이고 마찰은 무시한다. 이 과정에 걸리는 시간 t을(를) 구하시오.

m = 70 kgk = 0.35 mn1 = 0 rpmn2 = 1400 rpmT = 100 N·m
t = s
2.쉬움
L = 3 mGOd = 0.95 mm = 3 kg

질량 3 kg, 길이 3 m인 균일한 가는 막대가 막대에 수직인 축 O를 중심으로 회전한다. 축은 막대의 중심 G에서 0.95 m 떨어져 있다. 이 축에 대한 질량 관성 모멘트 IO을(를) 구하시오.

m = 3 kgL = 3 md = 0.95 m
IO = kg·m²
3.보통
n = 1300 rpmTb​ = 135 N·mI = 36 kg·m²

관성 모멘트가 36 kg·m²인 플라이휠이 1300 rpm으로 회전한다. 브레이크가 일정한 마찰 토크 135 N·m를 가한다. 멈추는 데 걸리는 시간 t을(를) 구하시오.

I = 36 kg·m²n = 1300 rpmTb = 135 N·m
t = s
4.보통
n = 300 rpmTb​ = 185 N·mI = 25 kg·m²

관성 모멘트가 25 kg·m²인 플라이휠이 300 rpm으로 회전한다. 브레이크가 일정한 마찰 토크 185 N·m를 가한다. 플라이휠이 멈추기 전까지 도는 회전수 N을(를) 구하시오.

I = 25 kg·m²n = 300 rpmTb = 185 N·m
N = rev
5.어려움
θ = 30°vs = 2 m

균일한 원기둥이(가) 정지 상태에서 출발하여 수평면과 30°를 이루는 경사면을 미끄러지지 않고 굴러 내려간다. g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 반지름은 0.25 m이다. 경사면을 따라 2 m 구른 뒤의 각속도 ω을(를) 구하시오.

θ = 30°s = 2 mI = ½·m·r²g = 9.81 m/s²r = 0.25 m
ω = rad/s
6.어려움
θ = 35°vs = 7.5 m

균일한 원기둥이(가) 정지 상태에서 출발하여 수평면과 35°를 이루는 경사면을 미끄러지지 않고 굴러 내려간다. g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 경사면을 따라 7.5 m 구른 뒤의 속력 v을(를) 구하시오.

θ = 35°s = 7.5 mI = ½·m·r²g = 9.81 m/s²
v = m/s

정답표

  1. 1. t = 12.57 s
  2. 2. IO = 4.957 kg·m²
  3. 3. t = 36.3 s
  4. 4. N = 10.61 rev
  5. 5. ω = 14.47 rad/s
  6. 6. v = 7.501 m/s

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