정답이 있는 강체의 회전 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
k = 0.3 m0 → 1300 rpm110 kg

질량 110 kg, 회전 반지름 0.3 m인 플라이휠을 정지 상태에서 1300 rpm까지 일정하게 가속한다. 이 과정에 30 s가 걸린다. 마찰을 무시할 때 필요한 일정한 토크 T을(를) 구하시오.

m = 110 kgk = 0.3 mn1 = 0 rpmn2 = 1300 rpmt = 30 s
T = N·m
2.쉬움
Or = 0.2 mL = 0.8 m1 m2.5 kg5 kg

진자는 위쪽 끝 O에서 회전하는 균일한 가는 막대(2.5 kg, 길이 0.8 m)와, 그 아래쪽 끝에 고정된 질량 5 kg, 반지름 0.2 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 = 2.5 kgL = 0.8 mmdisc = 5 kgr = 0.2 md = 1 m
IO = kg·m²
3.보통
L = 1.7 mm = 9.5 kgα

질량 9.5 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 직후의 각가속도 α을(를) 구하시오.

m = 9.5 kgL = 1.7 mg = 9.81 m/s²
α = rad/s²
4.보통
n = 2000 rpmTb​ = 90 N·mI = 30 kg·m²

관성 모멘트가 30 kg·m²인 플라이휠이 2000 rpm으로 회전한다. 브레이크가 일정한 마찰 토크 90 N·m를 가한다. 멈추는 데 걸리는 시간 t을(를) 구하시오.

I = 30 kg·m²n = 2000 rpmTb = 90 N·m
t = s
5.어려움
θ = 25°a

속 빈 구이(가) 수평면과 25°를 이루는 경사면을 미끄러지지 않고 굴러 내려간다. g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 미끄러지지 않기 위한 최소 정지 마찰 계수 μs을(를) 구하시오.

θ = 25°I = (2/3)·m·r²g = 9.81 m/s²
μs =
6.어려움
2 m/sω

질량 5.5 kg의 속 빈 구이(가) 2 m/s로 미끄러짐 없이 구른다. 전체 운동 에너지 Ek을(를) 구하시오.

m = 5.5 kgv = 2 m/sI = (2/3)·m·r²
Ek = J

정답표

  1. 1. T = 44.92 N·m
  2. 2. IO = 5.633 kg·m²
  3. 3. α = 8.656 rad/s²
  4. 4. t = 69.81 s
  5. 5. μs = 0.1865
  6. 6. Ek = 18.33 J

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