정답이 있는 강체의 회전 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
k = 0.1 m600 → 1100 rpm110 kg

질량 110 kg, 회전 반지름 0.1 m인 플라이휠을 600 rpm에서 1100 rpm까지 일정하게 가속한다. 이 과정에 17 s가 걸린다. 마찰을 무시할 때 필요한 일정한 토크 T을(를) 구하시오.

m = 110 kgk = 0.1 mn1 = 600 rpmn2 = 1100 rpmt = 17 s
T = N·m
2.쉬움
k = 0.45 m0 → 900 rpm20 kg

질량 20 kg, 회전 반지름 0.45 m인 플라이휠을 정지 상태에서 900 rpm까지 일정하게 가속한다. 구동 토크는 일정하게 20 N·m이고 마찰은 무시한다. 이 과정에 걸리는 시간 t을(를) 구하시오.

m = 20 kgk = 0.45 mn1 = 0 rpmn2 = 900 rpmT = 20 N·m
t = s
3.보통
12 kgaαM = 11.5 kgR = 0.4 m

질량 12 kg의 물체가 도르래에 감긴 가벼운 줄에 매달려 있다. 도르래는 질량 11.5 kg, 반지름 0.4 m의 균일한 원판이며 마찰 없는 수평 축에서 돈다. 물체를 정지 상태에서 놓는다. g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 물체가 3.5 m 떨어진 뒤의 속력 v을(를) 구하시오.

m = 12 kgM = 11.5 kgR = 0.4 mg = 9.81 m/s²h = 3.5 m
v = m/s
4.보통
2.5 kgaαM = 6.5 kgR = 0.3 m

질량 2.5 kg의 물체가 도르래에 감긴 가벼운 줄에 매달려 있다. 도르래는 질량 6.5 kg, 반지름 0.3 m의 균일한 원판이며 마찰 없는 수평 축에서 돈다. 물체를 정지 상태에서 놓는다. g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 줄의 장력 T을(를) 구하시오.

m = 2.5 kgM = 6.5 kgR = 0.3 mg = 9.81 m/s²
T = N
5.어려움
0.8 m0.25 mn1​ = 20 rpm

사람이 마찰 없는 턴테이블 위에 서서 양손에 5 kg의 아령을 하나씩 축에서 0.8 m 떨어져 들고 있다. 사람과 턴테이블만의 축에 대한 관성 모멘트는 4 kg·m²이다. 이들이 20 rpm으로 돌다가 아령을 축에서 0.25 m까지 끌어당긴다. 아령은 질점으로 취급한다. 새 속도 n2을(를) rpm으로 구하시오.

I0 = 4 kg·m²m = 2 × 5 kgr1 = 0.8 mr2 = 0.25 mn1 = 20 rpm
n2 = rpm
6.어려움
θ = 25°a

속 빈 구이(가) 수평면과 25°를 이루는 경사면을 미끄러지지 않고 굴러 내려간다. g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 중심의 가속도 a을(를) 구하시오.

θ = 25°I = (2/3)·m·r²g = 9.81 m/s²
a = m/s²

정답표

  1. 1. T = 3.388 N·m
  2. 2. t = 19.09 s
  3. 3. v = 6.814 m/s
  4. 4. T = 13.86 N
  5. 5. n2 = 44.97 rpm
  6. 6. a = 2.488 m/s²

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