정답이 있는 강체의 회전 학습지

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1.쉬움
L = 1.8 mGOd = 0.85 mm = 5 kg

질량 5 kg, 길이 1.8 m인 균일한 가는 막대가 막대에 수직인 축 O를 중심으로 회전한다. 축은 막대의 중심 G에서 0.85 m 떨어져 있다. 이 축에 대한 질량 관성 모멘트 IO을(를) 구하시오.

m = 5 kgL = 1.8 md = 0.85 m
IO = kg·m²
2.쉬움
k = 0.55 m0 → 600 rpm50 kg

질량 50 kg, 회전 반지름 0.55 m인 플라이휠을 정지 상태에서 600 rpm까지 일정하게 가속한다. 이 과정에 28 s가 걸린다. 마찰을 무시할 때 필요한 일정한 토크 T을(를) 구하시오.

m = 50 kgk = 0.55 mn1 = 0 rpmn2 = 600 rpmt = 28 s
T = N·m
3.보통
0 → 2100 rpmI = 20 kg·m²

모터가 관성 모멘트 20 kg·m²의 플라이휠을 정지 상태에서 16 s 만에 2100 rpm까지 올린다. 손실을 무시할 때 모터가 내는 평균 일률 Pavg을(를) kW로 구하시오.

I = 20 kg·m²n = 2100 rpmt = 16 s
Pavg = kW
4.보통
12.5 kgaαM = 17.5 kgR = 0.4 m

질량 12.5 kg의 물체가 도르래에 감긴 가벼운 줄에 매달려 있다. 도르래는 질량 17.5 kg, 반지름 0.4 m의 균일한 원판이며 마찰 없는 수평 축에서 돈다. 물체를 정지 상태에서 놓는다. g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 물체의 가속도 a을(를) 구하시오.

m = 12.5 kgM = 17.5 kgR = 0.4 mg = 9.81 m/s²
a = m/s²
5.어려움
4 m/sω

질량 19.5 kg의 균일한 원기둥이(가) 4 m/s로 미끄러짐 없이 구른다. 전체 운동 에너지 Ek을(를) 구하시오.

m = 19.5 kgv = 4 m/sI = ½·m·r²
Ek = J
6.어려움
원판: 37 kg고리: 18 kgn1​ = 800 rpm

균일한 원판(질량 37 kg, 반지름 0.2 m)이 마찰 없는 수직 축에서 800 rpm으로 자유롭게 회전한다. 질량 18 kg이고 반지름이 같은 얇은 고리를 정지 상태에서 축 중심에 맞춰 원판 위에 떨어뜨리면, 둘은 곧 함께 회전한다. 이 과정에서 잃는 운동 에너지 ΔE을(를) 구하시오.

Mdisc = 37 kgMring = 18 kgR = 0.2 mn1 = 800 rpm
ΔE = J

정답표

  1. 1. IO = 4.962 kg·m²
  2. 2. T = 33.94 N·m
  3. 3. Pavg = 30.23 kW
  4. 4. a = 5.771 m/s²
  5. 5. Ek = 234 J
  6. 6. ΔE = 1281 J

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