정답이 있는 강체의 회전 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
Or = 0.1 mL = 0.9 m1 m1.5 kg9.5 kg

진자는 위쪽 끝 O에서 회전하는 균일한 가는 막대(1.5 kg, 길이 0.9 m)와, 그 아래쪽 끝에 고정된 질량 9.5 kg, 반지름 0.1 m의 얇은 균일한 원판으로 이루어져 있다. 원판은 자기 평면 안에서 흔들리며 중심은 O보다 1 m 아래에 있다. O에 대한 진자의 질량 관성 모멘트 IO을(를) 구하시오.

mrod = 1.5 kgL = 0.9 mmdisc = 9.5 kgr = 0.1 md = 1 m
IO = kg·m²
2.쉬움
Or = 0.15 mL = 1.1 m1.25 m5 kg1.5 kg

진자는 위쪽 끝 O에서 회전하는 균일한 가는 막대(5 kg, 길이 1.1 m)와, 그 아래쪽 끝에 고정된 질량 1.5 kg, 반지름 0.15 m의 균일한 구로 이루어져 있다. 구의 중심은 O보다 1.25 m 아래에 있다. O에 대한 진자의 질량 관성 모멘트 IO을(를) 구하시오.

mrod = 5 kgL = 1.1 mmsphere = 1.5 kgr = 0.15 md = 1.25 m
IO = kg·m²
3.보통
n = 800 rpmP = 172.5 kW

축이 800 rpm에서 172.5 kW를 전달한다. 축의 토크 T을(를) 구하시오.

P = 172.5 kWn = 800 rpm
T = N·m
4.보통
n = 1400 rpmT = 1290 N·m

모터가 1400 rpm에서 1290 N·m의 토크를 낸다. 출력 P을(를) kW로 구하시오.

T = 1290 N·mn = 1400 rpm
P = kW
5.어려움
원판: 30 kg고리: 16 kgn1​ = 250 rpm

균일한 원판(질량 30 kg, 반지름 0.45 m)이 마찰 없는 수직 축에서 250 rpm으로 자유롭게 회전한다. 질량 16 kg이고 반지름이 같은 얇은 고리를 정지 상태에서 축 중심에 맞춰 원판 위에 떨어뜨리면, 둘은 곧 함께 회전한다. 이 과정에서 잃는 운동 에너지 ΔE을(를) 구하시오.

Mdisc = 30 kgMring = 16 kgR = 0.45 mn1 = 250 rpm
ΔE = J
6.어려움
5.5 m/sω

질량 12 kg의 균일한 구이(가) 5.5 m/s로 미끄러짐 없이 구른다. 회전 운동 에너지 Erot을(를) 구하시오.

m = 12 kgv = 5.5 m/sI = (2/5)·m·r²
Erot = J

정답표

  1. 1. IO = 9.952 kg·m²
  2. 2. IO = 4.374 kg·m²
  3. 3. T = 2059 N·m
  4. 4. P = 189.1 kW
  5. 5. ΔE = 537.3 J
  6. 6. Erot = 72.6 J

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