정답이 있는 강체의 회전 학습지

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1.쉬움
L = 1.1 mGOd = 0.15 mm = 11.5 kg

질량 11.5 kg, 길이 1.1 m인 균일한 가는 막대가 막대에 수직인 축 O를 중심으로 회전한다. 축은 막대의 중심 G에서 0.15 m 떨어져 있다. 이 축에 대한 질량 관성 모멘트 IO을(를) 구하시오.

m = 11.5 kgL = 1.1 md = 0.15 m
IO = kg·m²
2.쉬움
k = 0.1 m900 → 2800 rpm170 kg

질량 170 kg, 회전 반지름 0.1 m인 플라이휠을 900 rpm에서 2800 rpm까지 일정하게 가속한다. 구동 토크는 일정하게 34 N·m이고 마찰은 무시한다. 이 과정에 걸리는 시간 t을(를) 구하시오.

m = 170 kgk = 0.1 mn1 = 900 rpmn2 = 2800 rpmT = 34 N·m
t = s
3.보통
10 kgaαM = 5 kgR = 0.2 m

질량 10 kg의 물체가 도르래에 감긴 가벼운 줄에 매달려 있다. 도르래는 질량 5 kg, 반지름 0.2 m의 균일한 원판이며 마찰 없는 수평 축에서 돈다. 물체를 정지 상태에서 놓는다. g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 도르래의 각가속도 α을(를) 구하시오.

m = 10 kgM = 5 kgR = 0.2 mg = 9.81 m/s²
α = rad/s²
4.보통
8 kgaαM = 16 kgR = 0.35 m

질량 8 kg의 물체가 도르래에 감긴 가벼운 줄에 매달려 있다. 도르래는 질량 16 kg, 반지름 0.35 m의 균일한 원판이며 마찰 없는 수평 축에서 돈다. 물체를 정지 상태에서 놓는다. g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 도르래의 각가속도 α을(를) 구하시오.

m = 8 kgM = 16 kgR = 0.35 mg = 9.81 m/s²
α = rad/s²
5.어려움
θ = 35°vs = 5 m

균일한 원기둥이(가) 정지 상태에서 출발하여 수평면과 35°를 이루는 경사면을 미끄러지지 않고 굴러 내려간다. g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 경사면을 따라 5 m 구른 뒤의 속력 v을(를) 구하시오.

θ = 35°s = 5 mI = ½·m·r²g = 9.81 m/s²
v = m/s
6.어려움
340 m/s35 g1.44 mL = 1.6 m2.5 kg

질량 2.5 kg, 길이 1.6 m인 균일한 가는 막대가 위쪽 끝의 마찰 없는 회전축에 정지 상태로 매달려 있다. 35 g의 총알이 수평으로 340 m/s로 날아와 회전축보다 1.44 m 아래에서 막대에 맞고 박힌다. 충돌 직후 막대의 각속도 ω을(를) 구하시오.

M = 2.5 kgL = 1.6 mm = 35 gv = 340 m/sd = 1.44 m
ω = rad/s

정답표

  1. 1. IO = 1.418 kg·m²
  2. 2. t = 9.948 s
  3. 3. α = 39.24 rad/s²
  4. 4. α = 14.01 rad/s²
  5. 5. v = 6.125 m/s
  6. 6. ω = 7.768 rad/s

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