정답이 있는 강체의 회전 학습지

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1.쉬움
L = 2 mGOd = 0.75 mm = 2.5 kg

질량 2.5 kg, 길이 2 m인 균일한 가는 막대가 막대에 수직인 축 O를 중심으로 회전한다. 축은 막대의 중심 G에서 0.75 m 떨어져 있다. 이 축에 대한 질량 관성 모멘트 IO을(를) 구하시오.

m = 2.5 kgL = 2 md = 0.75 m
IO = kg·m²
2.쉬움
k = 0.45 mn = 2100 rpm120 kg

질량 120 kg의 플라이휠은 자신의 축에 대한 회전 반지름이 0.45 m이다. 플라이휠이 2100 rpm으로 회전한다. 운동 에너지 Ek을(를) kJ로 구하시오.

M = 120 kgk = 0.45 mn = 2100 rpm
Ek = kJ
3.보통
13.5 kgaαM = 7 kgR = 0.15 m

질량 13.5 kg의 물체가 도르래에 감긴 가벼운 줄에 매달려 있다. 도르래는 질량 7 kg, 반지름 0.15 m의 균일한 원판이며 마찰 없는 수평 축에서 돈다. 물체를 정지 상태에서 놓는다. g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 도르래의 각가속도 α을(를) 구하시오.

m = 13.5 kgM = 7 kgR = 0.15 mg = 9.81 m/s²
α = rad/s²
4.보통
L = 0.7 mm = 18.5 kgα

질량 18.5 kg, 길이 0.7 m인 균일한 가는 막대가 한쪽 끝이 핀으로 고정되어 수평으로 잡혀 있다. 정지 상태에서 놓는다. g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 놓은 직후 핀이 막대에 가하는 수직 힘 R을(를) 구하시오.

m = 18.5 kgL = 0.7 mg = 9.81 m/s²
R = N
5.어려움
0.9 m0.25 mn1​ = 25 rpm

사람이 마찰 없는 턴테이블 위에 서서 양손에 4 kg의 아령을 하나씩 축에서 0.9 m 떨어져 들고 있다. 사람과 턴테이블만의 축에 대한 관성 모멘트는 3.5 kg·m²이다. 이들이 25 rpm으로 돌다가 아령을 축에서 0.25 m까지 끌어당긴다. 아령은 질점으로 취급한다. 새 속도 n2을(를) rpm으로 구하시오.

I0 = 3.5 kg·m²m = 2 × 4 kgr1 = 0.9 mr2 = 0.25 mn1 = 25 rpm
n2 = rpm
6.어려움
θ = 30°a

속 빈 구이(가) 수평면과 30°를 이루는 경사면을 미끄러지지 않고 굴러 내려간다. g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 미끄러지지 않기 위한 최소 정지 마찰 계수 μs을(를) 구하시오.

θ = 30°I = (2/3)·m·r²g = 9.81 m/s²
μs =

정답표

  1. 1. IO = 2.24 kg·m²
  2. 2. Ek = 587.6 kJ
  3. 3. α = 51.94 rad/s²
  4. 4. R = 45.37 N
  5. 5. n2 = 62.38 rpm
  6. 6. μs = 0.2309

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