정답이 있는 강체의 회전 학습지

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1.쉬움
k = 0.25 m0 → 1600 rpm140 kg

질량 140 kg, 회전 반지름 0.25 m인 플라이휠을 정지 상태에서 1600 rpm까지 일정하게 가속한다. 구동 토크는 일정하게 61 N·m이고 마찰은 무시한다. 이 과정에 걸리는 시간 t을(를) 구하시오.

m = 140 kgk = 0.25 mn1 = 0 rpmn2 = 1600 rpmT = 61 N·m
t = s
2.쉬움
k = 0.45 m800 → 1300 rpm30 kg

질량 30 kg, 회전 반지름 0.45 m인 플라이휠을 800 rpm에서 1300 rpm까지 일정하게 가속한다. 구동 토크는 일정하게 21 N·m이고 마찰은 무시한다. 이 과정에 걸리는 시간 t을(를) 구하시오.

m = 30 kgk = 0.45 mn1 = 800 rpmn2 = 1300 rpmT = 21 N·m
t = s
3.보통
n = 800 rpmTb​ = 70 N·mI = 26.5 kg·m²

관성 모멘트가 26.5 kg·m²인 플라이휠이 800 rpm으로 회전한다. 브레이크가 일정한 마찰 토크 70 N·m를 가한다. 멈추는 데 걸리는 시간 t을(를) 구하시오.

I = 26.5 kg·m²n = 800 rpmTb = 70 N·m
t = s
4.보통
13 kgaαM = 5.5 kgR = 0.25 m

질량 13 kg의 물체가 도르래에 감긴 가벼운 줄에 매달려 있다. 도르래는 질량 5.5 kg, 반지름 0.25 m의 균일한 원판이며 마찰 없는 수평 축에서 돈다. 물체를 정지 상태에서 놓는다. g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 도르래의 각가속도 α을(를) 구하시오.

m = 13 kgM = 5.5 kgR = 0.25 mg = 9.81 m/s²
α = rad/s²
5.어려움
380 m/s10 g0.39 mL = 0.6 m4 kgφ

질량 4 kg, 길이 0.6 m인 균일한 가는 막대가 위쪽 끝의 마찰 없는 회전축에 정지 상태로 매달려 있다. 10 g의 총알이 수평으로 380 m/s로 날아와 회전축보다 0.39 m 아래에서 막대에 맞고 박힌다. g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 막대가 연직선에서 가장 크게 흔들리는 각도 φ을(를) 구하시오.

M = 4 kgL = 0.6 mm = 10 gv = 380 m/sd = 0.39 mg = 9.81 m/s²
φ = °
6.어려움
100 m/s25 g1.43 mL = 1.7 m5.5 kg

질량 5.5 kg, 길이 1.7 m인 균일한 가는 막대가 위쪽 끝의 마찰 없는 회전축에 정지 상태로 매달려 있다. 25 g의 총알이 수평으로 100 m/s로 날아와 회전축보다 1.43 m 아래에서 막대에 맞고 박힌다. 충돌 직후 막대의 각속도 ω을(를) 구하시오.

M = 5.5 kgL = 1.7 mm = 25 gv = 100 m/sd = 1.43 m
ω = rad/s

정답표

  1. 1. t = 24.03 s
  2. 2. t = 15.15 s
  3. 3. t = 31.72 s
  4. 4. α = 32.39 rad/s²
  5. 5. φ = 36.21 °
  6. 6. ω = 0.6683 rad/s

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