정답이 있는 강체의 회전 학습지

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1.쉬움
k = 0.3 mn = 2100 rpm110 kg

질량 110 kg의 플라이휠은 자신의 축에 대한 회전 반지름이 0.3 m이다. 플라이휠이 2100 rpm으로 회전한다. 운동 에너지 Ek을(를) kJ로 구하시오.

M = 110 kgk = 0.3 mn = 2100 rpm
Ek = kJ
2.쉬움
L = 0.7 mGOd = 0.25 mm = 6 kg

질량 6 kg, 길이 0.7 m인 균일한 가는 막대가 막대에 수직인 축 O를 중심으로 회전한다. 축은 막대의 중심 G에서 0.25 m 떨어져 있다. 이 축에 대한 질량 관성 모멘트 IO을(를) 구하시오.

m = 6 kgL = 0.7 md = 0.25 m
IO = kg·m²
3.보통
14.5 kgaαM = 16 kgR = 0.1 m

질량 14.5 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. 줄의 장력 T을(를) 구하시오.

m = 14.5 kgM = 16 kgR = 0.1 mg = 9.81 m/s²
T = N
4.보통
n = 600 rpmT = 480 N·m

모터가 600 rpm에서 480 N·m의 토크를 낸다. 출력 P을(를) kW로 구하시오.

T = 480 N·mn = 600 rpm
P = kW
5.어려움
원판: 9 kg고리: 15 kgn1​ = 1200 rpm

균일한 원판(질량 9 kg, 반지름 0.35 m)이 마찰 없는 수직 축에서 1200 rpm으로 자유롭게 회전한다. 질량 15 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 = 9 kgMring = 15 kgR = 0.35 mn1 = 1200 rpm
n2 = rpm
6.어려움
원판: 38 kg고리: 7 kgn1​ = 300 rpm

균일한 원판(질량 38 kg, 반지름 0.2 m)이 마찰 없는 수직 축에서 300 rpm으로 자유롭게 회전한다. 질량 7 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 = 38 kgMring = 7 kgR = 0.2 mn1 = 300 rpm
n2 = rpm

정답표

  1. 1. Ek = 239.4 kJ
  2. 2. IO = 0.62 kg·m²
  3. 3. T = 50.58 N
  4. 4. P = 30.16 kW
  5. 5. n2 = 276.9 rpm
  6. 6. n2 = 219.2 rpm

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