정답이 있는 강체의 회전 학습지

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1.쉬움
R = 0.55 mn = 2300 rpm300 kg

플라이휠은 질량 300 kg, 반지름 0.55 m의 균일한 원판이다. 플라이휠이 2300 rpm으로 회전한다. 운동 에너지 Ek을(를) kJ로 구하시오.

M = 300 kgR = 0.55 mn = 2300 rpm
Ek = kJ
2.쉬움
Or = 0.25 mL = 0.9 m1.15 m2.5 kg3.5 kg

진자는 위쪽 끝 O에서 회전하는 균일한 가는 막대(2.5 kg, 길이 0.9 m)와, 그 아래쪽 끝에 고정된 질량 3.5 kg, 반지름 0.25 m의 균일한 구로 이루어져 있다. 구의 중심은 O보다 1.15 m 아래에 있다. O에 대한 진자의 질량 관성 모멘트 IO을(를) 구하시오.

mrod = 2.5 kgL = 0.9 mmsphere = 3.5 kgr = 0.25 md = 1.15 m
IO = kg·m²
3.보통
0 → 300 rpmI = 11 kg·m²

모터가 관성 모멘트 11 kg·m²의 플라이휠을 정지 상태에서 5 s 만에 300 rpm까지 올린다. 손실을 무시할 때 모터가 내는 평균 일률 Pavg을(를) kW로 구하시오.

I = 11 kg·m²n = 300 rpmt = 5 s
Pavg = kW
4.보통
L = 0.9 mm = 20 kgα

질량 20 kg, 길이 0.9 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 = 20 kgL = 0.9 mg = 9.81 m/s²
α = rad/s²
5.어려움
θ = 25°vs = 6 m

균일한 구이(가) 정지 상태에서 출발하여 수평면과 25°를 이루는 경사면을 미끄러지지 않고 굴러 내려간다. g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 경사면을 따라 6 m 구른 뒤의 속력 v을(를) 구하시오.

θ = 25°s = 6 mI = (2/5)·m·r²g = 9.81 m/s²
v = m/s
6.어려움
θ = 35°vs = 6.5 m

얇은 후프이(가) 정지 상태에서 출발하여 수평면과 35°를 이루는 경사면을 미끄러지지 않고 굴러 내려간다. g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 반지름은 0.3 m이다. 경사면을 따라 6.5 m 구른 뒤의 각속도 ω을(를) 구하시오.

θ = 35°s = 6.5 mI = m·r²g = 9.81 m/s²r = 0.3 m
ω = rad/s

정답표

  1. 1. Ek = 1316 kJ
  2. 2. IO = 5.391 kg·m²
  3. 3. Pavg = 1.086 kW
  4. 4. α = 16.35 rad/s²
  5. 5. v = 5.961 m/s
  6. 6. ω = 20.16 rad/s

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