정답이 있는 강체의 회전 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
k = 0.55 mn = 1800 rpm190 kg

질량 190 kg의 플라이휠은 자신의 축에 대한 회전 반지름이 0.55 m이다. 플라이휠이 1800 rpm으로 회전한다. 운동 에너지 Ek을(를) kJ로 구하시오.

M = 190 kgk = 0.55 mn = 1800 rpm
Ek = kJ
2.쉬움
L = 2.8 mGOd = 1.15 mm = 3.5 kg

질량 3.5 kg, 길이 2.8 m인 균일한 가는 막대가 막대에 수직인 축 O를 중심으로 회전한다. 축은 막대의 중심 G에서 1.15 m 떨어져 있다. 이 축에 대한 질량 관성 모멘트 IO을(를) 구하시오.

m = 3.5 kgL = 2.8 md = 1.15 m
IO = kg·m²
3.보통
ω = ?4.5 kgL = 1 mm = 8 kg

질량 8 kg, 길이 1 m인 균일한 가는 막대가 한쪽 끝이 핀으로 고정되어 있고 수평 위치에서 정지 상태로 놓인다. 자유단에 질량 4.5 kg의 작은 공이 고정되어 있다. 마찰은 무시하고 g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 막대가 수직 위치를 지날 때의 각속도 ω을(를) 구하시오.

m = 8 kgL = 1 mmball = 4.5 kgg = 9.81 m/s²
ω = rad/s
4.보통
v = ?L = 1.4 mm = 5.5 kg

질량 5.5 kg, 길이 1.4 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 = 5.5 kgL = 1.4 mg = 9.81 m/s²
v = m/s
5.어려움
0.8 m0.3 mn1​ = 50 rpm

사람이 마찰 없는 턴테이블 위에 서서 양손에 5.5 kg의 아령을 하나씩 축에서 0.8 m 떨어져 들고 있다. 사람과 턴테이블만의 축에 대한 관성 모멘트는 2 kg·m²이다. 이들이 50 rpm으로 돌다가 아령을 축에서 0.3 m까지 끌어당긴다. 아령은 질점으로 취급한다. 새 속도 n2을(를) rpm으로 구하시오.

I0 = 2 kg·m²m = 2 × 5.5 kgr1 = 0.8 mr2 = 0.3 mn1 = 50 rpm
n2 = rpm
6.어려움
θ = 25°vs = 10 m

얇은 후프이(가) 정지 상태에서 출발하여 수평면과 25°를 이루는 경사면을 미끄러지지 않고 굴러 내려간다. g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 반지름은 0.05 m이다. 경사면을 따라 10 m 구른 뒤의 각속도 ω을(를) 구하시오.

θ = 25°s = 10 mI = m·r²g = 9.81 m/s²r = 0.05 m
ω = rad/s

정답표

  1. 1. Ek = 1021 kJ
  2. 2. IO = 6.915 kg·m²
  3. 3. ω = 4.824 rad/s
  4. 4. v = 6.419 m/s
  5. 5. n2 = 151.2 rpm
  6. 6. ω = 128.8 rad/s

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