정답이 있는 강체의 회전 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
L = 2.2 mGOd = 0.95 mm = 3.5 kg

질량 3.5 kg, 길이 2.2 m인 균일한 가는 막대가 막대에 수직인 축 O를 중심으로 회전한다. 축은 막대의 중심 G에서 0.95 m 떨어져 있다. 이 축에 대한 질량 관성 모멘트 IO을(를) 구하시오.

m = 3.5 kgL = 2.2 md = 0.95 m
IO = kg·m²
2.쉬움
k = 0.15 m500 → 1500 rpm140 kg

질량 140 kg, 회전 반지름 0.15 m인 플라이휠을 500 rpm에서 1500 rpm까지 일정하게 가속한다. 구동 토크는 일정하게 17 N·m이고 마찰은 무시한다. 이 과정에 걸리는 시간 t을(를) 구하시오.

m = 140 kgk = 0.15 mn1 = 500 rpmn2 = 1500 rpmT = 17 N·m
t = s
3.보통
L = 2 mm = 14.5 kgα

질량 14.5 kg, 길이 2 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 = 14.5 kgL = 2 mg = 9.81 m/s²
α = rad/s²
4.보통
n = 900 rpmTb​ = 65 N·mI = 12.5 kg·m²

관성 모멘트가 12.5 kg·m²인 플라이휠이 900 rpm으로 회전한다. 브레이크가 일정한 마찰 토크 65 N·m를 가한다. 플라이휠이 멈추기 전까지 도는 회전수 N을(를) 구하시오.

I = 12.5 kg·m²n = 900 rpmTb = 65 N·m
N = rev
5.어려움
8.5 m/sω

질량 12.5 kg의 속 빈 구이(가) 8.5 m/s로 미끄러짐 없이 구른다. 회전 운동 에너지 Erot을(를) 구하시오.

m = 12.5 kgv = 8.5 m/sI = (2/3)·m·r²
Erot = J
6.어려움
θ = 40°vs = 1.5 m

얇은 후프이(가) 정지 상태에서 출발하여 수평면과 40°를 이루는 경사면을 미끄러지지 않고 굴러 내려간다. g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 반지름은 0.05 m이다. 경사면을 따라 1.5 m 구른 뒤의 각속도 ω을(를) 구하시오.

θ = 40°s = 1.5 mI = m·r²g = 9.81 m/s²r = 0.05 m
ω = rad/s

정답표

  1. 1. IO = 4.57 kg·m²
  2. 2. t = 19.4 s
  3. 3. α = 7.357 rad/s²
  4. 4. N = 135.9 rev
  5. 5. Erot = 301 J
  6. 6. ω = 61.51 rad/s

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