정답이 있는 강체의 회전 학습지

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1.쉬움
L = 0.4 mGOd = 0.1 mm = 6 kg

질량 6 kg, 길이 0.4 m인 균일한 가는 막대가 막대에 수직인 축 O를 중심으로 회전한다. 축은 막대의 중심 G에서 0.1 m 떨어져 있다. 이 축에 대한 질량 관성 모멘트 IO을(를) 구하시오.

m = 6 kgL = 0.4 md = 0.1 m
IO = kg·m²
2.쉬움
Or = 0.05 mL = 1.5 m1.55 m3.5 kg5.5 kg

진자는 위쪽 끝 O에서 회전하는 균일한 가는 막대(3.5 kg, 길이 1.5 m)와, 그 아래쪽 끝에 고정된 질량 5.5 kg, 반지름 0.05 m의 균일한 구로 이루어져 있다. 구의 중심은 O보다 1.55 m 아래에 있다. O에 대한 진자의 질량 관성 모멘트 IO을(를) 구하시오.

mrod = 3.5 kgL = 1.5 mmsphere = 5.5 kgr = 0.05 md = 1.55 m
IO = kg·m²
3.보통
n = 2800 rpmP = 27.5 kW

축이 2800 rpm에서 27.5 kW를 전달한다. 축의 토크 T을(를) 구하시오.

P = 27.5 kWn = 2800 rpm
T = N·m
4.보통
4 kgaαM = 14.5 kgR = 0.1 m

질량 4 kg의 물체가 도르래에 감긴 가벼운 줄에 매달려 있다. 도르래는 질량 14.5 kg, 반지름 0.1 m의 균일한 원판이며 마찰 없는 수평 축에서 돈다. 물체를 정지 상태에서 놓는다. g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 도르래의 각가속도 α을(를) 구하시오.

m = 4 kgM = 14.5 kgR = 0.1 mg = 9.81 m/s²
α = rad/s²
5.어려움
420 m/s20 g0.3 mL = 0.5 m4.5 kg

질량 4.5 kg, 길이 0.5 m인 균일한 가는 막대가 위쪽 끝의 마찰 없는 회전축에 정지 상태로 매달려 있다. 20 g의 총알이 수평으로 420 m/s로 날아와 회전축보다 0.3 m 아래에서 막대에 맞고 박힌다. 충돌 직후 막대의 각속도 ω을(를) 구하시오.

M = 4.5 kgL = 0.5 mm = 20 gv = 420 m/sd = 0.3 m
ω = rad/s
6.어려움
원판: 3 kg고리: 17 kgn1​ = 250 rpm

균일한 원판(질량 3 kg, 반지름 0.4 m)이 마찰 없는 수직 축에서 250 rpm으로 자유롭게 회전한다. 질량 17 kg이고 반지름이 같은 얇은 고리를 정지 상태에서 축 중심에 맞춰 원판 위에 떨어뜨리면, 둘은 곧 함께 회전한다. 이 과정에서 잃는 운동 에너지 ΔE을(를) 구하시오.

Mdisc = 3 kgMring = 17 kgR = 0.4 mn1 = 250 rpm
ΔE = J

정답표

  1. 1. IO = 0.14 kg·m²
  2. 2. IO = 15.84 kg·m²
  3. 3. T = 93.79 N·m
  4. 4. α = 34.88 rad/s²
  5. 5. ω = 6.688 rad/s
  6. 6. ΔE = 75.58 J

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