정답이 있는 강체의 회전 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
k = 0.15 m0 → 700 rpm200 kg

질량 200 kg, 회전 반지름 0.15 m인 플라이휠을 정지 상태에서 700 rpm까지 일정하게 가속한다. 구동 토크는 일정하게 17 N·m이고 마찰은 무시한다. 이 과정에 걸리는 시간 t을(를) 구하시오.

m = 200 kgk = 0.15 mn1 = 0 rpmn2 = 700 rpmT = 17 N·m
t = s
2.쉬움
Or = 0.05 mL = 0.4 m0.45 m2 kg3.5 kg

진자는 위쪽 끝 O에서 회전하는 균일한 가는 막대(2 kg, 길이 0.4 m)와, 그 아래쪽 끝에 고정된 질량 3.5 kg, 반지름 0.05 m의 얇은 균일한 원판으로 이루어져 있다. 원판은 자기 평면 안에서 흔들리며 중심은 O보다 0.45 m 아래에 있다. O에 대한 진자의 질량 관성 모멘트 IO을(를) 구하시오.

mrod = 2 kgL = 0.4 mmdisc = 3.5 kgr = 0.05 md = 0.45 m
IO = kg·m²
3.보통
15 kgaαM = 16 kgR = 0.1 m

질량 15 kg의 물체가 도르래에 감긴 가벼운 줄에 매달려 있다. 도르래는 질량 16 kg, 반지름 0.1 m의 균일한 원판이며 마찰 없는 수평 축에서 돈다. 물체를 정지 상태에서 놓는다. g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 도르래의 각가속도 α을(를) 구하시오.

m = 15 kgM = 16 kgR = 0.1 mg = 9.81 m/s²
α = rad/s²
4.보통
n = 500 rpmP = 164 kW

축이 500 rpm에서 164 kW를 전달한다. 축의 토크 T을(를) 구하시오.

P = 164 kWn = 500 rpm
T = N·m
5.어려움
0.8 m0.25 mn1​ = 60 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 2.5 kg·m²이다. 이들이 60 rpm으로 돌다가 아령을 축에서 0.25 m까지 끌어당긴다. 아령은 질점으로 취급한다. 새 속도 n2을(를) rpm으로 구하시오.

I0 = 2.5 kg·m²m = 2 × 5 kgr1 = 0.8 mr2 = 0.25 mn1 = 60 rpm
n2 = rpm
6.어려움
θ = 35°as = 9.5 m

균일한 구이(가) 수평면과 35°를 이루는 경사면을 미끄러지지 않고 굴러 내려간다. g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 정지 상태에서 출발한다. 경사면을 따라 9.5 m 구르는 데 걸리는 시간 t을(를) 구하시오.

θ = 35°I = (2/5)·m·r²g = 9.81 m/s²s = 9.5 m
t = s

정답표

  1. 1. t = 19.4 s
  2. 2. IO = 0.8198 kg·m²
  3. 3. α = 63.98 rad/s²
  4. 4. T = 3132 N·m
  5. 5. n2 = 170.9 rpm
  6. 6. t = 2.174 s

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