정답이 있는 강체의 회전 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
Or = 0.15 mL = 0.8 m0.95 m1 kg4 kg

진자는 위쪽 끝 O에서 회전하는 균일한 가는 막대(1 kg, 길이 0.8 m)와, 그 아래쪽 끝에 고정된 질량 4 kg, 반지름 0.15 m의 얇은 균일한 원판으로 이루어져 있다. 원판은 자기 평면 안에서 흔들리며 중심은 O보다 0.95 m 아래에 있다. O에 대한 진자의 질량 관성 모멘트 IO을(를) 구하시오.

mrod = 1 kgL = 0.8 mmdisc = 4 kgr = 0.15 md = 0.95 m
IO = kg·m²
2.쉬움
k = 0.45 m700 → 2600 rpm40 kg

질량 40 kg, 회전 반지름 0.45 m인 플라이휠을 700 rpm에서 2600 rpm까지 일정하게 가속한다. 이 과정에 26 s가 걸린다. 마찰을 무시할 때 필요한 일정한 토크 T을(를) 구하시오.

m = 40 kgk = 0.45 mn1 = 700 rpmn2 = 2600 rpmt = 26 s
T = N·m
3.보통
n = 2300 rpmTb​ = 110 N·mI = 8.5 kg·m²

관성 모멘트가 8.5 kg·m²인 플라이휠이 2300 rpm으로 회전한다. 브레이크가 일정한 마찰 토크 110 N·m를 가한다. 멈추는 데 걸리는 시간 t을(를) 구하시오.

I = 8.5 kg·m²n = 2300 rpmTb = 110 N·m
t = s
4.보통
0 → 1100 rpmI = 30.5 kg·m²

모터가 관성 모멘트 30.5 kg·m²의 플라이휠을 정지 상태에서 41 s 만에 1100 rpm까지 올린다. 손실을 무시할 때 모터가 내는 평균 일률 Pavg을(를) kW로 구하시오.

I = 30.5 kg·m²n = 1100 rpmt = 41 s
Pavg = kW
5.어려움
θ = 10°a

균일한 원기둥이(가) 수평면과 10°를 이루는 경사면을 미끄러지지 않고 굴러 내려간다. g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 중심의 가속도 a을(를) 구하시오.

θ = 10°I = ½·m·r²g = 9.81 m/s²
a = m/s²
6.어려움
θ = 20°vs = 8.5 m

얇은 후프이(가) 정지 상태에서 출발하여 수평면과 20°를 이루는 경사면을 미끄러지지 않고 굴러 내려간다. g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 경사면을 따라 8.5 m 구른 뒤의 속력 v을(를) 구하시오.

θ = 20°s = 8.5 mI = m·r²g = 9.81 m/s²
v = m/s

정답표

  1. 1. IO = 3.868 kg·m²
  2. 2. T = 61.99 N·m
  3. 3. t = 18.61 s
  4. 4. Pavg = 4.935 kW
  5. 5. a = 1.136 m/s²
  6. 6. v = 5.34 m/s

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