정답이 있는 강체의 회전 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
k = 0.2 mn = 1300 rpm90 kg

질량 90 kg의 플라이휠은 자신의 축에 대한 회전 반지름이 0.2 m이다. 플라이휠이 1300 rpm으로 회전한다. 운동 에너지 Ek을(를) kJ로 구하시오.

M = 90 kgk = 0.2 mn = 1300 rpm
Ek = kJ
2.쉬움
R = 0.8 mn = 1300 rpm60 kg

플라이휠은 질량 60 kg, 반지름 0.8 m의 균일한 원판이다. 플라이휠이 1300 rpm으로 회전한다. 운동 에너지 Ek을(를) kJ로 구하시오.

M = 60 kgR = 0.8 mn = 1300 rpm
Ek = kJ
3.보통
n = 1000 rpmTb​ = 100 N·mI = 17 kg·m²

관성 모멘트가 17 kg·m²인 플라이휠이 1000 rpm으로 회전한다. 브레이크가 일정한 마찰 토크 100 N·m를 가한다. 플라이휠이 멈추기 전까지 도는 회전수 N을(를) 구하시오.

I = 17 kg·m²n = 1000 rpmTb = 100 N·m
N = rev
4.보통
n = 500 rpmTb​ = 80 N·mI = 27.5 kg·m²

관성 모멘트가 27.5 kg·m²인 플라이휠이 500 rpm으로 회전한다. 브레이크가 일정한 마찰 토크 80 N·m를 가한다. 멈추는 데 걸리는 시간 t을(를) 구하시오.

I = 27.5 kg·m²n = 500 rpmTb = 80 N·m
t = s
5.어려움
140 m/s35 g0.7 mL = 1.5 m5.5 kgφ

질량 5.5 kg, 길이 1.5 m인 균일한 가는 막대가 위쪽 끝의 마찰 없는 회전축에 정지 상태로 매달려 있다. 35 g의 총알이 수평으로 140 m/s로 날아와 회전축보다 0.7 m 아래에서 막대에 맞고 박힌다. g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 막대가 연직선에서 가장 크게 흔들리는 각도 φ을(를) 구하시오.

M = 5.5 kgL = 1.5 mm = 35 gv = 140 m/sd = 0.7 mg = 9.81 m/s²
φ = °
6.어려움
300 m/s20 g0.87 mL = 1.3 m9.5 kg

질량 9.5 kg, 길이 1.3 m인 균일한 가는 막대가 위쪽 끝의 마찰 없는 회전축에 정지 상태로 매달려 있다. 20 g의 총알이 수평으로 300 m/s로 날아와 회전축보다 0.87 m 아래에서 막대에 맞고 박힌다. 충돌 직후 막대의 각속도 ω을(를) 구하시오.

M = 9.5 kgL = 1.3 mm = 20 gv = 300 m/sd = 0.87 m
ω = rad/s

정답표

  1. 1. Ek = 33.36 kJ
  2. 2. Ek = 177.9 kJ
  3. 3. N = 148.4 rev
  4. 4. t = 18 s
  5. 5. φ = 15.18 °
  6. 6. ω = 0.9726 rad/s

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