진자는 위쪽 끝 O에서 회전하는 균일한 가는 막대(3.5 kg, 길이 1.5 m)와, 그 아래쪽 끝에 고정된 질량 7 kg, 반지름 0.15 m의 얇은 균일한 원판으로 이루어져 있다. 원판은 자기 평면 안에서 흔들리며 중심은 O보다 1.65 m 아래에 있다. O에 대한 진자의 질량 관성 모멘트 IO을(를) 구하시오.
정답이 있는 강체의 회전 학습지
1.쉬움
mrod = 3.5 kgL = 1.5 mmdisc = 7 kgr = 0.15 md = 1.65 m
IO = kg·m²
2.쉬움
진자는 위쪽 끝 O에서 회전하는 균일한 가는 막대(5 kg, 길이 0.5 m)와, 그 아래쪽 끝에 고정된 질량 6 kg, 반지름 0.25 m의 얇은 균일한 원판으로 이루어져 있다. 원판은 자기 평면 안에서 흔들리며 중심은 O보다 0.75 m 아래에 있다. O에 대한 진자의 질량 관성 모멘트 IO을(를) 구하시오.
mrod = 5 kgL = 0.5 mmdisc = 6 kgr = 0.25 md = 0.75 m
IO = kg·m²
3.보통
질량 7 kg, 길이 0.6 m인 균일한 가는 막대가 한쪽 끝이 핀으로 고정되어 있고 수평 위치에서 정지 상태로 놓인다. 자유단에 질량 3.5 kg의 작은 공이 고정되어 있다. 마찰은 무시하고 g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 막대가 수직 위치를 지날 때의 각속도 ω을(를) 구하시오.
m = 7 kgL = 0.6 mmball = 3.5 kgg = 9.81 m/s²
ω = rad/s
4.보통
관성 모멘트가 19.5 kg·m²인 플라이휠이 1500 rpm으로 회전한다. 브레이크가 일정한 마찰 토크 165 N·m를 가한다. 플라이휠이 멈추기 전까지 도는 회전수 N을(를) 구하시오.
I = 19.5 kg·m²n = 1500 rpmTb = 165 N·m
N = rev
5.어려움
질량 10 kg, 길이 1.2 m인 균일한 가는 막대가 위쪽 끝의 마찰 없는 회전축에 정지 상태로 매달려 있다. 10 g의 총알이 수평으로 440 m/s로 날아와 회전축보다 1.13 m 아래에서 막대에 맞고 박힌다. 충돌 직후 막대의 각속도 ω을(를) 구하시오.
M = 10 kgL = 1.2 mm = 10 gv = 440 m/sd = 1.13 m
ω = rad/s
6.어려움
속 빈 구이(가) 수평면과 40°를 이루는 경사면을 미끄러지지 않고 굴러 내려간다. g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 미끄러지지 않기 위한 최소 정지 마찰 계수 μs을(를) 구하시오.
θ = 40°I = (2/3)·m·r²g = 9.81 m/s²
μs =
정답표
- 1. IO = 21.76 kg·m²
- 2. IO = 3.979 kg·m²
- 3. ω = 6.264 rad/s
- 4. N = 232 rev
- 5. ω = 1.033 rad/s
- 6. μs = 0.3356
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