진자는 위쪽 끝 O에서 회전하는 균일한 가는 막대(2.5 kg, 길이 1.1 m)와, 그 아래쪽 끝에 고정된 질량 4 kg, 반지름 0.25 m의 얇은 균일한 원판으로 이루어져 있다. 원판은 자기 평면 안에서 흔들리며 중심은 O보다 1.35 m 아래에 있다. O에 대한 진자의 질량 관성 모멘트 IO을(를) 구하시오.
정답이 있는 강체의 회전 학습지
1.쉬움
mrod = 2.5 kgL = 1.1 mmdisc = 4 kgr = 0.25 md = 1.35 m
IO = kg·m²
2.쉬움
질량 300 kg의 플라이휠은 자신의 축에 대한 회전 반지름이 0.55 m이다. 플라이휠이 800 rpm으로 회전한다. 운동 에너지 Ek을(를) kJ로 구하시오.
M = 300 kgk = 0.55 mn = 800 rpm
Ek = kJ
3.보통
질량 7.5 kg, 길이 1.1 m인 균일한 가는 막대가 한쪽 끝이 핀으로 고정되어 있고 수평 위치에서 정지 상태로 놓인다. 마찰은 무시하고 g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 막대가 수직 위치를 지날 때 자유단의 속력 v을(를) 구하시오.
m = 7.5 kgL = 1.1 mg = 9.81 m/s²
v = m/s
4.보통
관성 모멘트가 31.5 kg·m²인 플라이휠이 1700 rpm으로 회전한다. 브레이크가 일정한 마찰 토크 35 N·m를 가한다. 멈추는 데 걸리는 시간 t을(를) 구하시오.
I = 31.5 kg·m²n = 1700 rpmTb = 35 N·m
t = s
5.어려움
균일한 원판(질량 24 kg, 반지름 0.45 m)이 마찰 없는 수직 축에서 1050 rpm으로 자유롭게 회전한다. 질량 9 kg이고 반지름이 같은 얇은 고리를 정지 상태에서 축 중심에 맞춰 원판 위에 떨어뜨리면, 둘은 곧 함께 회전한다. 둘의 공통 속도 n2을(를) rpm으로 구하시오.
Mdisc = 24 kgMring = 9 kgR = 0.45 mn1 = 1050 rpm
n2 = rpm
6.어려움
질량 19.5 kg의 속 빈 구이(가) 1.5 m/s로 미끄러짐 없이 구른다. 전체 운동 에너지 중 회전 운동 에너지가 차지하는 비율 p을(를) 퍼센트로 구하시오.
m = 19.5 kgv = 1.5 m/sI = (2/3)·m·r²
p = %
정답표
- 1. IO = 8.423 kg·m²
- 2. Ek = 318.5 kJ
- 3. v = 5.69 m/s
- 4. t = 160.2 s
- 5. n2 = 600 rpm
- 6. p = 40 %
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