정답이 있는 강체의 회전 학습지

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1.쉬움
Or = 0.05 mL = 0.4 m0.45 m5 kg6 kg

진자는 위쪽 끝 O에서 회전하는 균일한 가는 막대(5 kg, 길이 0.4 m)와, 그 아래쪽 끝에 고정된 질량 6 kg, 반지름 0.05 m의 균일한 구로 이루어져 있다. 구의 중심은 O보다 0.45 m 아래에 있다. O에 대한 진자의 질량 관성 모멘트 IO을(를) 구하시오.

mrod = 5 kgL = 0.4 mmsphere = 6 kgr = 0.05 md = 0.45 m
IO = kg·m²
2.쉬움
Or = 0.05 mL = 0.6 m0.65 m2 kg4 kg

진자는 위쪽 끝 O에서 회전하는 균일한 가는 막대(2 kg, 길이 0.6 m)와, 그 아래쪽 끝에 고정된 질량 4 kg, 반지름 0.05 m의 얇은 균일한 원판으로 이루어져 있다. 원판은 자기 평면 안에서 흔들리며 중심은 O보다 0.65 m 아래에 있다. O에 대한 진자의 질량 관성 모멘트 IO을(를) 구하시오.

mrod = 2 kgL = 0.6 mmdisc = 4 kgr = 0.05 md = 0.65 m
IO = kg·m²
3.보통
n = 1200 rpmT = 850 N·m

모터가 1200 rpm에서 850 N·m의 토크를 낸다. 출력 P을(를) kW로 구하시오.

T = 850 N·mn = 1200 rpm
P = kW
4.보통
L = 1.5 mm = 13 kgα

질량 13 kg, 길이 1.5 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 kgL = 1.5 mg = 9.81 m/s²
α = rad/s²
5.어려움
θ = 25°as = 8.5 m

균일한 원기둥이(가) 수평면과 25°를 이루는 경사면을 미끄러지지 않고 굴러 내려간다. g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 정지 상태에서 출발한다. 경사면을 따라 8.5 m 구르는 데 걸리는 시간 t을(를) 구하시오.

θ = 25°I = ½·m·r²g = 9.81 m/s²s = 8.5 m
t = s
6.어려움
260 m/s40 g1.63 mL = 1.7 m4.5 kgφ

질량 4.5 kg, 길이 1.7 m인 균일한 가는 막대가 위쪽 끝의 마찰 없는 회전축에 정지 상태로 매달려 있다. 40 g의 총알이 수평으로 260 m/s로 날아와 회전축보다 1.63 m 아래에서 막대에 맞고 박힌다. g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 막대가 연직선에서 가장 크게 흔들리는 각도 φ을(를) 구하시오.

M = 4.5 kgL = 1.7 mm = 40 gv = 260 m/sd = 1.63 mg = 9.81 m/s²
φ = °

정답표

  1. 1. IO = 1.488 kg·m²
  2. 2. IO = 1.935 kg·m²
  3. 3. P = 106.8 kW
  4. 4. α = 9.81 rad/s²
  5. 5. t = 2.48 s
  6. 6. φ = 81.24 °

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