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없음
본문내용
점 D의 속도
c) 링크 BC의 각가속도, 링크 OA의 각가속도
a) rad/s일 때, 점 C의 속도에서
,
,
, (답)
b) 점 D의 속도에서
(답)
c) 점 C의 가속도에서
(좌변)=
(우변)
=
,
, (답)
4. (10점) 질량이 5 kg인 균일한 공과 8 kg의 균일한 막대로 견고하게 연결된 조립체가 모멘트 50 Nm(반시계 방향)를 받으며 점 A를 중심으로 시계방향으로 4 rad/s로 회전하고 있다. 이 순간 다음을 구하라.
(a) 조립체의 각가속도.
(b) 점 A에서 막대에 대한 핀의 반력의 법선성분(막대의 길이방향 성분)과 접선 성분(막대에 수직한 성분).
각가속도의 방향을 반시계 방향으로 가정하자. 접선방향의 운동방정식 에서
+ ↖:
가속도식 , 과 숫자를 대입하면
①
법선방향 에서 +↗:
가속도식 , 과 숫자를 대입하면
+↗:
②
회전중심 A에 대한 질량관성모멘트는
kg m2
:
숫자를 대입하면
③
, , (답)
5. (10점) 길이가 0.4 m이고, 질량이 5 kg인 균일한 막대 AB가 각도 에서 정지상태로 매달려 있다. 막대기 끝부분 A와 바닥 사이의 마찰계수가 0.2라 가정할 때, 끈이 끊어지는 순간,
(a) 막대의 각가속도,
(b) 점 A에서의 수직반력을 계산하라.
막대의 각가속도를 라 할 때
에서 순간각속도 이므로
따라서 , 이 된다.
, ①
점 A에서의 수직 반력을 이라 한다면,
+↑: 에서 이다. ②
+ →: 에서
③
: 에서
이 식에와 식 ②를 대입하면
이 된다.
, (답)
6. (10점) 반경이 0.15 m이고 질량이 3 kg인 균일한 원통이 30˚ 경사면 위에서 정지 상태로부터 움직이기 시작하여 미끄러짐없이 굴러간다.
(a) 미끄러지지 않고 구름운동을 하기 위한 마찰계수의 최소값
(b) 구가 2 m 구른 후 질량중심 의 속도를 구하라.
(a) 각가속도의 방향을 시계 방향으로 가정하자.
수직반력과 마찰력을 각각 N, F라고 할 때, 자유물체도는
경사면 방향의 운동방정식은에서
+↘: , ①
경사면에 수직한 방향의 평형방정식은에서
+↗: ②
질량중심에 대한 모멘트식은 에서
윗 식을 시계방향 성분에 대하여 정리하고 숫자를 대입하면
: , ③
식 ①, ③로부터 ,
마찰계수의 최소값 =0.192
(답)
(b) 원통은 등가속도운동을 한다.
중심의 가속도는 에서
식 ①, ③으로부터
속도와 거리와의 관계식에 주어진 자료를 대입하면
(답)
c) 링크 BC의 각가속도, 링크 OA의 각가속도
a) rad/s일 때, 점 C의 속도에서
,
,
, (답)
b) 점 D의 속도에서
(답)
c) 점 C의 가속도에서
(좌변)=
(우변)
=
,
, (답)
4. (10점) 질량이 5 kg인 균일한 공과 8 kg의 균일한 막대로 견고하게 연결된 조립체가 모멘트 50 Nm(반시계 방향)를 받으며 점 A를 중심으로 시계방향으로 4 rad/s로 회전하고 있다. 이 순간 다음을 구하라.
(a) 조립체의 각가속도.
(b) 점 A에서 막대에 대한 핀의 반력의 법선성분(막대의 길이방향 성분)과 접선 성분(막대에 수직한 성분).
각가속도의 방향을 반시계 방향으로 가정하자. 접선방향의 운동방정식 에서
+ ↖:
가속도식 , 과 숫자를 대입하면
①
법선방향 에서 +↗:
가속도식 , 과 숫자를 대입하면
+↗:
②
회전중심 A에 대한 질량관성모멘트는
kg m2
:
숫자를 대입하면
③
, , (답)
5. (10점) 길이가 0.4 m이고, 질량이 5 kg인 균일한 막대 AB가 각도 에서 정지상태로 매달려 있다. 막대기 끝부분 A와 바닥 사이의 마찰계수가 0.2라 가정할 때, 끈이 끊어지는 순간,
(a) 막대의 각가속도,
(b) 점 A에서의 수직반력을 계산하라.
막대의 각가속도를 라 할 때
에서 순간각속도 이므로
따라서 , 이 된다.
, ①
점 A에서의 수직 반력을 이라 한다면,
+↑: 에서 이다. ②
+ →: 에서
③
: 에서
이 식에와 식 ②를 대입하면
이 된다.
, (답)
6. (10점) 반경이 0.15 m이고 질량이 3 kg인 균일한 원통이 30˚ 경사면 위에서 정지 상태로부터 움직이기 시작하여 미끄러짐없이 굴러간다.
(a) 미끄러지지 않고 구름운동을 하기 위한 마찰계수의 최소값
(b) 구가 2 m 구른 후 질량중심 의 속도를 구하라.
(a) 각가속도의 방향을 시계 방향으로 가정하자.
수직반력과 마찰력을 각각 N, F라고 할 때, 자유물체도는
경사면 방향의 운동방정식은에서
+↘: , ①
경사면에 수직한 방향의 평형방정식은에서
+↗: ②
질량중심에 대한 모멘트식은 에서
윗 식을 시계방향 성분에 대하여 정리하고 숫자를 대입하면
: , ③
식 ①, ③로부터 ,
마찰계수의 최소값 =0.192
(답)
(b) 원통은 등가속도운동을 한다.
중심의 가속도는 에서
식 ①, ③으로부터
속도와 거리와의 관계식에 주어진 자료를 대입하면
(답)
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