정답이 있는 강체의 회전 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
L = 0.4 mGOd = 0.2 mm = 5 kg

질량 5 kg, 길이 0.4 m인 균일한 가는 막대가 막대에 수직인 축 O를 중심으로 회전한다. 축은 막대의 중심 G에서 0.2 m 떨어져 있다. 이 축에 대한 질량 관성 모멘트 IO을(를) 구하시오.

m = 5 kgL = 0.4 md = 0.2 m
IO = kg·m²
2.쉬움
R = 0.75 mn = 2100 rpm70 kg

플라이휠은 질량 70 kg, 반지름 0.75 m의 균일한 원판이다. 플라이휠이 2100 rpm으로 회전한다. 운동 에너지 Ek을(를) kJ로 구하시오.

M = 70 kgR = 0.75 mn = 2100 rpm
Ek = kJ
3.보통
n = 900 rpmTb​ = 130 N·mI = 3.5 kg·m²

관성 모멘트가 3.5 kg·m²인 플라이휠이 900 rpm으로 회전한다. 브레이크가 일정한 마찰 토크 130 N·m를 가한다. 플라이휠이 멈추기 전까지 도는 회전수 N을(를) 구하시오.

I = 3.5 kg·m²n = 900 rpmTb = 130 N·m
N = rev
4.보통
L = 1.7 mm = 5.5 kgα

질량 5.5 kg, 길이 1.7 m인 균일한 가는 막대가 한쪽 끝이 핀으로 고정되어 수평으로 잡혀 있다. 정지 상태에서 놓는다. g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 놓은 직후 핀이 막대에 가하는 수직 힘 R을(를) 구하시오.

m = 5.5 kgL = 1.7 mg = 9.81 m/s²
R = N
5.어려움
θ = 35°vs = 1 m

얇은 후프이(가) 정지 상태에서 출발하여 수평면과 35°를 이루는 경사면을 미끄러지지 않고 굴러 내려간다. g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 경사면을 따라 1 m 구른 뒤의 속력 v을(를) 구하시오.

θ = 35°s = 1 mI = m·r²g = 9.81 m/s²
v = m/s
6.어려움
160 m/s10 g0.93 mL = 1.2 m7.5 kg

질량 7.5 kg, 길이 1.2 m인 균일한 가는 막대가 위쪽 끝의 마찰 없는 회전축에 정지 상태로 매달려 있다. 10 g의 총알이 수평으로 160 m/s로 날아와 회전축보다 0.93 m 아래에서 막대에 맞고 박힌다. 충돌 직후 막대의 각속도 ω을(를) 구하시오.

M = 7.5 kgL = 1.2 mm = 10 gv = 160 m/sd = 0.93 m
ω = rad/s

정답표

  1. 1. IO = 0.2667 kg·m²
  2. 2. Ek = 476.1 kJ
  3. 3. N = 19.03 rev
  4. 4. R = 13.49 N
  5. 5. v = 2.372 m/s
  6. 6. ω = 0.4123 rad/s

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