정답이 있는 강체의 회전 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
L = 2.7 mGOd = 0.3 mm = 1 kg

질량 1 kg, 길이 2.7 m인 균일한 가는 막대가 막대에 수직인 축 O를 중심으로 회전한다. 축은 막대의 중심 G에서 0.3 m 떨어져 있다. 이 축에 대한 질량 관성 모멘트 IO을(를) 구하시오.

m = 1 kgL = 2.7 md = 0.3 m
IO = kg·m²
2.쉬움
L = 2.8 mGOd = 1 mm = 3 kg

질량 3 kg, 길이 2.8 m인 균일한 가는 막대가 막대에 수직인 축 O를 중심으로 회전한다. 축은 막대의 중심 G에서 1 m 떨어져 있다. 이 축에 대한 질량 관성 모멘트 IO을(를) 구하시오.

m = 3 kgL = 2.8 md = 1 m
IO = kg·m²
3.보통
L = 2.7 mm = 15 kgα

질량 15 kg, 길이 2.7 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 = 15 kgL = 2.7 mg = 9.81 m/s²
R = N
4.보통
L = 2.7 mm = 13.5 kgα

질량 13.5 kg, 길이 2.7 m인 균일한 가는 막대가 한쪽 끝이 핀으로 고정되어 수평으로 잡혀 있다. 정지 상태에서 놓는다. g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 놓은 직후의 각가속도 α을(를) 구하시오.

m = 13.5 kgL = 2.7 mg = 9.81 m/s²
α = rad/s²
5.어려움
0.65 m0.35 mn1​ = 55 rpm

사람이 마찰 없는 턴테이블 위에 서서 양손에 3.5 kg의 아령을 하나씩 축에서 0.65 m 떨어져 들고 있다. 사람과 턴테이블만의 축에 대한 관성 모멘트는 2.5 kg·m²이다. 이들이 55 rpm으로 돌다가 아령을 축에서 0.35 m까지 끌어당긴다. 아령은 질점으로 취급한다. 새 속도 n2을(를) rpm으로 구하시오.

I0 = 2.5 kg·m²m = 2 × 3.5 kgr1 = 0.65 mr2 = 0.35 mn1 = 55 rpm
n2 = rpm
6.어려움
5.5 m/sω

질량 15.5 kg의 얇은 후프이(가) 5.5 m/s로 미끄러짐 없이 구른다. 회전 운동 에너지 Erot을(를) 구하시오.

m = 15.5 kgv = 5.5 m/sI = m·r²
Erot = J

정답표

  1. 1. IO = 0.6975 kg·m²
  2. 2. IO = 4.96 kg·m²
  3. 3. R = 36.79 N
  4. 4. α = 5.45 rad/s²
  5. 5. n2 = 89.4 rpm
  6. 6. Erot = 234.4 J

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