정답이 있는 강체의 회전 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
Or = 0.05 mL = 0.9 m0.95 m1 kg3.5 kg

진자는 위쪽 끝 O에서 회전하는 균일한 가는 막대(1 kg, 길이 0.9 m)와, 그 아래쪽 끝에 고정된 질량 3.5 kg, 반지름 0.05 m의 균일한 구로 이루어져 있다. 구의 중심은 O보다 0.95 m 아래에 있다. O에 대한 진자의 질량 관성 모멘트 IO을(를) 구하시오.

mrod = 1 kgL = 0.9 mmsphere = 3.5 kgr = 0.05 md = 0.95 m
IO = kg·m²
2.쉬움
k = 0.6 m0 → 1000 rpm140 kg

질량 140 kg, 회전 반지름 0.6 m인 플라이휠을 정지 상태에서 1000 rpm까지 일정하게 가속한다. 이 과정에 10 s가 걸린다. 마찰을 무시할 때 필요한 일정한 토크 T을(를) 구하시오.

m = 140 kgk = 0.6 mn1 = 0 rpmn2 = 1000 rpmt = 10 s
T = N·m
3.보통
L = 2.7 mm = 2 kgα

질량 2 kg, 길이 2.7 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 = 2 kgL = 2.7 mg = 9.81 m/s²
α = rad/s²
4.보통
v = ?L = 1.7 mm = 9.5 kg

질량 9.5 kg, 길이 1.7 m인 균일한 가는 막대가 한쪽 끝이 핀으로 고정되어 있고 수평 위치에서 정지 상태로 놓인다. 마찰은 무시하고 g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 막대가 수직 위치를 지날 때 자유단의 속력 v을(를) 구하시오.

m = 9.5 kgL = 1.7 mg = 9.81 m/s²
v = m/s
5.어려움
θ = 30°vs = 5.5 m

속 빈 구이(가) 정지 상태에서 출발하여 수평면과 30°를 이루는 경사면을 미끄러지지 않고 굴러 내려간다. g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 반지름은 0.15 m이다. 경사면을 따라 5.5 m 구른 뒤의 각속도 ω을(를) 구하시오.

θ = 30°s = 5.5 mI = (2/3)·m·r²g = 9.81 m/s²r = 0.15 m
ω = rad/s
6.어려움
θ = 30°vs = 4 m

얇은 후프이(가) 정지 상태에서 출발하여 수평면과 30°를 이루는 경사면을 미끄러지지 않고 굴러 내려간다. g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 경사면을 따라 4 m 구른 뒤의 속력 v을(를) 구하시오.

θ = 30°s = 4 mI = m·r²g = 9.81 m/s²
v = m/s

정답표

  1. 1. IO = 3.432 kg·m²
  2. 2. T = 527.8 N·m
  3. 3. α = 5.45 rad/s²
  4. 4. v = 7.073 m/s
  5. 5. ω = 37.93 rad/s
  6. 6. v = 4.429 m/s

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