동력학

255問 • 3年前

이현성

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問題一覧

초기속도 12m/s의 속도로 움직이는 물체에 2m/s²의 가속도가 3초 동안 작용하였다면 이 시간 동안 움직인 거리는 몇 m인가?

물방울이 떨어지기 시작하여 3초 후의 속도는 약 몇 m/s인가? (단, 공기의 저항은 무시하고, 초기속도는 0으로 한다.)

29.4

어떤 사람이 정지 상태에서 출발하여 직선 방향으로 등가속도 운동을 하여 5초 만에 10m/s의 속도가 되었다. 출발하여 5초 동안 이동한 거리는 몇 m인가?

무게 W인 물체가 h의 높이에서 자유 낙하 한다. 공기 저항을 무시할 때, 이 물체가 도달할 수 있는 최대 속력은?

√2gh

공이 수직 상방향으로 9.81m/s의 속도로 던져졌을 때 최대 도달 높이는 몇 m인가?

4.91

지상에서 공을 V₀의 속도로 수직으로 던졌다. 공기저항을 무시할 때, 공이 다시 떨어지기까지 걸린 시간은?

t=2V₀/g

그림과 같이 지면으로부터 각도 θ, 초기속도 V₀로 쏘아올린 포물체의 최고 높이를 H, 수평 도달거리를 L이라고 하면 H/L의 값은?

1/4tanθ

어떤 물체가 정지 상태로부터 다음 그래프와 같은 가속도로 가속된다. 20초 경과 후의 속도는 몇 m/s인가?

그림에서 자전거 선수는 2m/s²의 일정 가속도를 달리고 있다. 만약 정지상태에서 출발하였다면 5초 후의 위치는? (단, 지면과 자전거의 마찰은 무시한다.)

25m

정원의 호스가 1m 높이로부터 13m/s의 속도로 물을 뿜어대고 있다. H의 최대치는 몇 m인가? (물은 지면과 수평한 면과 30˚의 각도로 뿜어져 나간다.)

3.15

타격연습용 투구기가 지상 1.5m 높이에서 수평으로 공을 발사한다. 공이 수평거리 16m를 날아가 땅에 떨어진다면, 공의 발사속도의 크기는 몇 m/s인가?

무게 10kN의 구를 위치 A에서 정지상태로부터 놓았을 때, 구가 위치 B를 통과할 때의 속도는 약 몇 cm/s인가?

107

고정축에 대한 등속회전운동에서 반지름이 3배 증가하였다. 선속도는 어떻게 되는가?

3배 증가

열차(A)는 108km/h의 일정한 속력으로 건널목 C의 900m 전방을 달리고 있다. 72km/h의 속력으로 달리던 자동차(B)는 건널목 전방 1000m 지점에서부터 가속 페달을 밟아 일정한 가속도로 주행한다. 자동차가 열차보다 3초 먼저 건널목을 통과하기 위하여 필요한 자동차의 가속도는 약 몇 m/s²인가?

1.26

반지름이 r, 각속도 ω, 각변위 θ, 원통중심의 가속도 a, 각가속도 α를 갖는 원통이 평탄한 지면 위를 미끄럼없이 굴러간다. 원통 중심의 운동에 대한 다음 관계 중 잘못된 것은?

선가속도 a=rω²

고정축에 대한 원판의 회전운동에 대한 설명 중 맞는 것은?

각속도는 위치에 관계없이 같다.

자동차의 엔진이 시동 후 3초에서 1500rpm으로 회전되었을 때 이 엔진의 각가속도는 몇 rad/s²인가?

52.3

전기모터의 회전자가 시계바늘 반대방향으로 회전하고 있다가 전기를 차단했을 때 3450rpm의 속도를 갖는다. 이 회전자는 균일한 감속비로 정지할 때까지 40초가 걸렸다고 할 때 각가속도의 크기는 몇 rad/s²인가?

9.03

원판의 각속도가 5초만에 0부터 1800rpm까지 일정하게 증가하였다. 이 때 원판의 각가속도는 몇 rad/s²인가?

37.7

회전운동만을 하고 있는 원판의 반지름이 50cm이고 원주속도가 10m/s일 때, 이 원판의 각속도는 몇 rad/s인가?

지름 1m의 플라이휠(flywheel)이 등속 회전운동을 하고 있다. 플라이휠 외측의 접선속도가 4m/s일 때, 회전수는 약 몇 rpm인가?

76.4

반경이 0.25m인 원판이 지면 위를 미끄럼없이 구르고 있을 때, 원판 중심의 속도는 1.5m/s, 가속도는 2.5m/s²이다. 원판의 꼭대기에 있는 점의 속도는 몇 m/s인가?

3.0

자동차가 일정한 속력으로 언덕을 넘어가고 있다. 언덕의 정점에서의 곡률반경은 ρ이다. 중력가속도를 g라 할 때, 이 위치에서 자동차가 지면으로부터 떨어지지 않고 달릴 수 있는 최대속력은 얼마인가?

√ρg

곡률 반경이 ρ인 커브길을 자동차가 달리고 있다. 자동차의 법선방향(횡방향) 가속도가 0.5g를 넘지 않도록 하면서 달릴 수 있는 최대속도는? (여기서, g는 중력가속도이다.)

√0.5ρg

그림과 같이 최초정지상태에 있는 바퀴에 줄이 감겨있다. 줄에 힘을 가하여 줄의 가속도가 a=4t m/s²일 때 바퀴의 각속도를 시간의 함수로 나타내면?

ω=10t²rad/s

자동차의 성능을 시험하기 위해 회전반경 r=90m인 원형 시험트랙에서 자동차를 주행시킨다. 자동차에서 측정된 가속도의 법선방향 성분이 0.6g를 나타내고 있을 때의 자동차의 속도는 몇 km/h인가?

그림과 같이 원판에서 원주에 있는 점 A의 속도가 12m/s일 때 원판의 각속도는 몇 rad/s인가? (단, 원판의 반지름 r은 0.3m이다.)

곡선 경로에서의 질점의 운동을 기술한 것 중 맞는 것은?

속도의 크기가 일정하면 전체 가속도의 방향은 항상 법선 방향이다.

강체 원판이 미끄러짐 없이 평면 위를 굴러가고 있다. 그림에서 P점의 속력은 몇 m/s인가? (단, 원판의 반경은 0.3m, 중심 0점의 속력은 3m/s이다.)

원판의 회전운동에서 어떤점 P에서의 접선가속도가 10m/s², 법선가속도가 5m/s²일 때, 이 점의 가속도의 크기는 몇 m/s²인가?

11.2

반경이 R인 바퀴가 미끄러지지 않고 구른다 O점의 속도에 대한 A점의 속도의 비는 얼마인가?

V(A)/V(o)=2

L•V/R

그림과 같이 지름이 0.4m인 바퀴가 미끄러짐 없이 속력 V(A)=5m/s로 굴러가고 있다. 회전운동의 순간중심을 이용하여 점 B와 D의 속도를 구하면 각각 몇 m/s인가?

V(B)=10, V(D)=7.07

반경이 300m인 원형경기장을 자동차가 100km/h의 속도로 주행하고 있으며, 매 초당 10km/h의 비율로 균일하게 속도가 증가하고 있다. 이 때 자동차의 가속도 크기는 약 몇 m/s²인가?

3.8

원판 A와 B는 중심점이 각각 고정되어 있고, 이 고정점을 중심으로 회전운동을 한다. 원판 A가 정지하고 있다가 일정한 각가속도 α(A)=2rad/s²으로 회전한다. 원판 A는 원판 B와 접촉하고 있으며, 두 원판 사이의 미끄럼은 없다. 원판 A가 10회전 하고 난 직후의 원판 B의 각속도는 몇 rad/s인가? (단, 원판 A의 반경은 20cm, 원판 B의 반경은 15cm이다.)

21.1

인공위성이 반경이 R인 지구 주위를 0.1R의 고도를 유지하며 원형궤도를 돌기 위한 속도 V는?

√gR/1.1

크랭크 암(crank arm) AB가 A점을 중심으로 각속도 ω(AB)=100√2k rad/s로 회전한다. 그림의 위치에서 피스톤 핀 P의 속도는? (단, AB=1m, BP(connenting rod)=1m)

왼쪽 방향 200m/s

4.2m의 철제보가 크레인으로부터 풀려지는 두 개의 케이블에 의해 내려지고 있다. 보가 지면에 가까워질수록 제동장치를 작동하여 천천히 풀려지도록 한다. A에 부착된 케이블의 감가속도는 4.5m/s²이고 B에 부착된 케이블의 감가속도는 2m/s²이다. 보의 각 가속도는?

0.83rad/sec²(↷)

경주용 자동차가 달리는 트랙의 반경은 180m이다. 속도 30m/s로 달리기 위한 수평면과 노면의 최적의 경사각은 몇 도 인가?

27°

지표면으로부터 500km 상공에 있는 인공위성의 지구에 의한 중력가속도는 몇 m/s²인가? (단, 지구의 반경은 6371km이다.)

8.43

평면상에서 운동하고 있는 로봇 팔의 끝단 P점의 위치를 극좌표계로 나타내면 다음과 같다. 거리 r(t)=2-sin(πt) 각 θ(t)=1-0.5cos(2πt), t=1초에서의 P점의 가속도의 크기로서 맞는 것은?

4π²

지구 중심을 중심으로 원 궤도를 그리며 비행하기 위한 인공위성의 속력은 약 몇 km/s인가? (단, 인공위성은 지표면으로부터 고도 300km로 비행하며 지구의 반경 R=6371km이다.)

7.73

원판의 중심 0의 속도와 가속도는 그림과 같다. 원판이 미끄러지지 않고 굴러간다면, A점의 가속도는 몇 m/s²인가?

-16.25i-2.5j

북쪽으로 60km/h의 속도로 가는 차 A가 동쪽으로 80km/h의 속도로 가는 차 B를 보았을 때 A에 대한 B의 상대속도는 그 크기가 몇 km/h인가?

100

반지름이 0.5m인 바퀴가 미끄러짐 없이 굴러간다. V₀=20i m/s이고, a₀=5i m/s²일 때 지면과 접촉하고 있는 바퀴의 하단점 A의 가속도는 몇 m/s²인가? (단, i, j는 x, y축 각각의 단위 벡터를 나타낸다.)

800j

블록 A의 속도는 오른쪽으로 1m/s이다. 블록 B의 속도는 얼마인가? (단, 도르래 및 줄의 질량과 마찰은 무시한다.)

아래로 3m/s

그림과 같이 막대 AB가 양쪽 벽면을 따라 움직인다. A가 8m/s의 일정한 속도로 오른쪽으로 2m 이동하여 C점에 도달하는 순간, B의 가속도의 크기는?

16.6m/s²

그림과 같이 자동차 A가 25km/h의 일정한 속도로 동쪽방향으로 달리고 있다. 자동차 A가 교차로를 지나는 순간 자동차 B가 교차로의 북쪽으로 30m 지점에서 남쪽을 항해 1.2m/s²의 가속도로 달리기 시작한다. A가 교차로를 지난 5초 후에 A에 대한 B의 상대속도의 크기는 몇 m/s인가?

9.18

체중이 600N인 사람이 타고 있는 무게 5000N의 엘리베이터가 200m의 케이블에 매달려 있다. 이 케이블을 모두 감아올리는데 필요한 일은 몇 kJ인가?

1120

다음 중 각 물리량에 대한 차원 표시가 틀린 것은? (단, M : 질량, L : 길이, T : 시간)

에너지 : ML²T⁻¹

다음 물리량을 나타내는 단위로서 옳은 것은?

충격량 - kg•m/sec

모터가 장력이 100N 걸려 있는 줄을 지속적으로 5m/s의 속력으로 끌어당기고 있다. 사용된 모터의 일률(Power)은 얼마인가?

500W

전동기(motor)가 회전축에 400J의 토크로 3600rpm으로 회전시킬 때, 전동기가 공급하는 동력은?

150.8kW

효율이 80%인 모터를 이용하여 100N의 장력이 작용하는 줄을 4m/s의 속력으로 당기려고 한다. 모터에 공급되는 일률(power)은 몇 W가 필요한가?

500

질량 1000kg인 엘리베이터가 0.2g의 가속도로 내려오고 있다. 10m 내려오는 동안에 엘리베이터에 작용한 힘이 한 일의 합은 몇 kJ인가? (단, 중력가속도는 10m/s²으로 한다.)

질량이 5kg인 물체를 정지상태에서 100m/s의 속도로 가속하였다. 이 물체에 주어진 일은 몇 kJ인가?

스프링상수 k=1000N/m인 스프링에 질량 10kg인 물체가 마찰이 없는 수평면 상에서 1m/s의 속도로 미끄러져서 부딪쳤다면, 스프링의 최대 변형량은 몇 m인가? (단, 스프링의 질량은 고려하지 않는다.)

0.1

일률(power)에 대한 설명 중 틀린 것은?

단위는 N•m/s²이다.

스프링의 변위가 x일 때 스프링상수가 k인 스프링의 위치 에너지는?

1/2kx²

힘을 받지 않는 상태에서 길이가 1.2m인 스프링을 1.2m에서 1.6m로 늘리기 위해 스프링에 가해준 일의 양은? (단, 스프링 상수는 400N/m이다.)

32J

스프링상수가 400N/m인 스프링이 10cm압축된 상태에서 10cm 인장될 때까지 스프링이 한 일의 양은 몇 J인가?

길이가 1.0m이고 질량이 3kg인 가느다란 막대의 무게 중심에 대한 관성모멘트는 몇 kg•m²인가?

0.25

어느 회전체의 무게가 500N, 반지름이 10cm인 균일한 원판형상이다. 이 회전체의 중심에 대한 질량관성모멘트는 몇 kg•m²인가?

0.255

무게가 500N, 반지름이 10cm인 균일한 원판형상의 회전체가 있다. 이 회전체의 중심에 대한 질량 관성모멘트는 몇 kg•m²인가?

0.255

그림과 같은 질량 3kg인 원판의 반지름이 0.2m일 때, x-x'축에 대한 질량 관성모멘트의 크기는 몇 kg•m²인가?

0.06

무게 W인 물체가 h의 높이에서 자유 낙하한다. 공기저항을 무시할 때, 이 물체가 바닥과 충돌할 때 도달하는 최대속력은?

√2gh

질량이 50kg인 바퀴의 질량관성모멘트가 8kg•m²이라면 이 바퀴의 회전반경은 몇 m인가?

0.4

두께가 균일한 원판의 무게가 10N, 반지름이 0.5m이고 회전축의 위치를 중심축으로 할 때 회전반경 K는 몇 m인가?

0.35

다음은 보존력에 대한 설명이다. 해당되지 않는 것은?

마찰력에 의한 일은 보존력이다.

질량 관성모멘트가 7.036kg•m²인 플라이 휠이 3600rpm으로 회전할 때, 이 휠이 갖는 운동에너지는?

500kJ

다음의 기계요소 중 에너지보존력과 관계가 있는 것은?

스프링

질량이 2500kg인 화물차가 수평면에서 견인되고 있다. 정지상태로부터 견인되어 150m를 움직였을 때의 속도가 8m/s이었다면, 화물차에 가해진 수평견인력의 크기는 몇 N인가? (단, 초기속도는 0으로 한다.)

533

질량 2000kg의 자동차가 108km/h의 속력으로 달리다가 정지할 때까지의 제동거리는 75m이다. 만일 네 바퀴에 균등한 제동력이 작용한다면, 각 바퀴에 걸리는 제동력 F는 몇 N인가?

3000

질량 2000kg의 차량이 20m/s의 속도로 평지를 달리고 있다. 자동차의 제동력이 10kN이라고 할 때 정지거리는 몇 m인가?

2000kg의 트럭이 평탄한 도로를 20m/s의 속도로 달리다가 브레이크가 작동되어 일정하게 감속하며 정지하였다. 정지할 때까지 움직인 거리가 15m이면 이 차량의 감가속도는 몇 m/s²인가?

13.3

반경이 0.4m이고 질량이 15kg인 자동차 바퀴가 균일한 원판으로 되어 있다고 가정하면 자동차가 시속 90km/h로 달릴 때 바퀴 한개의 전체 운동에너지는 약 몇 J인가? (단, 바퀴가 미끄럼없이 굴러간다고 가정한다.)

7030

길이 L, 질량 M인 일정단면의 가늘고 긴 봉에서 봉의 중심을 통과하는 봉에 수직인 직선에 관한 질량관성모멘트는?

1/12ML²

다음 그림과 같이 질량이 m인 rod의 A점에 관한 관성 모멘트를 나타내는 식은?

(1/3)ml²

그림에서 막대의 길이가 1.0m이고 질량이 3.0kg일 때, 피봇점(막대가 수평면과 연결된 점)에 대한 질량관성모멘트는 몇 kg•m²인가?

1.0

그림과 같이 길이 L, 질량 m인 일정 단면의 가늘고 긴 봉에서 봉의 한 끝을 지나고 봉에 수직인 축에 대한 질량관성모멘트 Iy는?

1/3ml²

길이가 L이고 질량이 m인 균일한 막대의 1-1'축(중심축)에 대한 질량 관성모멘트와 2-2'축에 대한 질량 관성모멘트의 차이는 얼마인가?

1/4ml²

다음 그림에 나타낸 위치에서 질량 m인 균일한 봉이 병진 운동을 할 때 필요한 힘 P를 구하면? (단, 마찰력은 무시한다.)

3/4mg

다음 그림과 같이 질량 m이 동일 길이의 줄에 매달려 있다. 갑자기 한 가닥을 절단했을 때 줄에 걸리는 힘은? (단, 줄의 질량 및 강성은 무시한다.)

√2/2mg

반경 1m, 질량 2kg인 균일한 디스크가 그림과 같이 30도 경사면에 놓여 있다. 정지 상태에서 놓아 주어 10m 굴러갔을 때 디스크 중심부의 속도는 약 몇 m/s인가? (단, 디스크와 경사면 사이에는 미끄러짐이 없으며 중력가속도는 10m/s²으로 계산하다.)

8.2

반경이 r인 실린더가 위치 1의 정지상태에서 경사를 따라 높이 h만큼 굴러 내려갔을 때, 실린더 중심의 속도는? (단, 미끄러짐은 없다고 가정한다.)

0.816√2gh

질량 m인 자동차가 아래 그림과 같이 반경 R인 원궤도 내부로 진입하여 최고점 A를 무사히(아래로 떨어지지 않고)통과하고자 한다. 이를 위하여 필요한 자동차의 진입속도 V₀의 최소값은? (단, 원 궤도와 자동차 타이어와의 마찰 및 공기저항은 무시한다.)

√5gR

반지름이 a인 디스크가 고정되어 있는 수평한 평면 위를 미끄럼 없이 구르고 있다. 질량 중심 G는 디스크의 기하학적 중심에 위치하며 디스크의 G점에 대한 질량 관성 모멘트는 ma²/2이다. 총 운동에너지는?

3/4mv²

블록 A와 B의 질량은 각각 11kg과 5kg이다. 두 블록 모두 지상으로부터 2m 높이에 정지해 있는 상태에서 놓았다. 블록 A가 바닥에 부딪히기 직전의 속도가 3m/s였다면 풀리의 마찰에 의해 손실된 에너지는 몇 J인가?

45.7

네 개의 가는 막대로 구성된 정사각 프레임이 있다. 막대 각각의 질량과 길이는 m과 b이고, 프레임은 ω의 각속도로 회전하고 질량 중심 G는 V의 속도로 병진운동하고 있다. 프레임의 병진운동에너지와 회전운동에너지가 같아질 때 질량중심 G의 속도는 얼마인가?

bω/√3

길이가 1m이고 질량이 5kg인 균일한 막대가 그림과 같이 지지되어 있다. A점은 힌지로 되어 있어 B점에 연결된 줄이 갑자기 끊어졌을 때 막대는 자유로이 회전한다. 막대가 수직 위치에 도달한 순간 각속도는 약 몇 rad/s인가?

5.42

압축된 스프링으로 100g의 추를 밀어 올려 위에 있는 종을 치는 완구를 설계하려고 한다. 그림의 상태는 스프링이 압축되지 않는 상태이며 추가 종을 치게 될 때 스프링과 추는 분리된다. 또한 중력은 아래로 작용하고 봉의 질량은 무시할 수 있을 때 스프링 상수가 80N/m라면 종을 치게 하기 위한 최소의 압축량은 몇 cm인가?

9.9cm

그림과 같이 5kg의 칼러(color)가 수직막대의 위를 마찰이 없이 미끄러진다. 칼러에 붙여진 스프링은 변형되지 않았을 때 길이가 10cm이고 스프링 상수는 500N/m이다. 칼러가 위치 1에서 정지상태에 놓여 있다가 수직 아래로 위치 2까지 20cm를 움직인다. 탄성에너지 변화는 몇 J인가?

5.0

그림과 같이 줄의 길이 L, 질량 m인 공을 1의 위치에서 놓을 때, 2의 위치까지 공이 오려면 최초의 위치각 α는 몇 도이면 되는가? (단, 마찰력, 공기저항, 줄의 질량은 무시한다.)

60도

같은 길이의 두 줄에 질량 20kg의 물체가 매달려 있다. 이 중 하나의 줄을 자르는 순간의 남는 줄의 장력은?

170N

충격량의 단위로 적합한 것은?

kg•m/s

줄의 한 끝에 질량 m의 질점이 붙어서 원운동을 하고 있다. 원운동의 반을 R, 각속도를 ω, 접선방향의 속력을 v라고 할 때 줄의 장력은?

mRω²

1800rpm으로 회전하고 있는 모터에 부착된 원판에 300g의 불평형 질량이 회전축 중심으로부터 50cm 지점에 붙어 있다. 이 불평형 질량에 가해지는 구심력은 몇 N인가?

5329.6

다음의 설명 중 틀린 것은?

힘에 의해 한 일이나 힘에 의한 충격량 모두 벡터양이다.

정지해 있는 10kg의 물체에 그림과 같이 시간의 함수로 주어진 힘이 작용하였다. 2초 후 물체의 속도는 몇 m/s인가?

0.2

100

2000kg의 자동차가 90km/h의 속력으로 경사 없는 평면을 달리다가 전방의 물체를 보고 브레이크를 밟아 4초 이내에 자동차가 정지하기 위하여 필요한 브레이크의 제동력은 몇 N인가?

12500

day22

day22

day20

day20

유압기기

유압기기

동명사를 목적어로취하는동사

동명사를 목적어로취하는동사

기계재료

기계재료

공작2

공작2

day15

day15

5-2

5-2

기계재료

기계재료

공작8

공작8

5-3

5-3

재료

재료

기계제작법

기계제작법

day7

day7

공작5

공작5

day9

day9

기계공작법

기계공작법

問題一覧

초기속도 12m/s의 속도로 움직이는 물체에 2m/s²의 가속도가 3초 동안 작용하였다면 이 시간 동안 움직인 거리는 몇 m인가?

물방울이 떨어지기 시작하여 3초 후의 속도는 약 몇 m/s인가? (단, 공기의 저항은 무시하고, 초기속도는 0으로 한다.)

29.4

어떤 사람이 정지 상태에서 출발하여 직선 방향으로 등가속도 운동을 하여 5초 만에 10m/s의 속도가 되었다. 출발하여 5초 동안 이동한 거리는 몇 m인가?

무게 W인 물체가 h의 높이에서 자유 낙하 한다. 공기 저항을 무시할 때, 이 물체가 도달할 수 있는 최대 속력은?

√2gh

공이 수직 상방향으로 9.81m/s의 속도로 던져졌을 때 최대 도달 높이는 몇 m인가?

4.91

지상에서 공을 V₀의 속도로 수직으로 던졌다. 공기저항을 무시할 때, 공이 다시 떨어지기까지 걸린 시간은?

t=2V₀/g

그림과 같이 지면으로부터 각도 θ, 초기속도 V₀로 쏘아올린 포물체의 최고 높이를 H, 수평 도달거리를 L이라고 하면 H/L의 값은?

1/4tanθ

어떤 물체가 정지 상태로부터 다음 그래프와 같은 가속도로 가속된다. 20초 경과 후의 속도는 몇 m/s인가?

25m

정원의 호스가 1m 높이로부터 13m/s의 속도로 물을 뿜어대고 있다. H의 최대치는 몇 m인가? (물은 지면과 수평한 면과 30˚의 각도로 뿜어져 나간다.)

3.15

타격연습용 투구기가 지상 1.5m 높이에서 수평으로 공을 발사한다. 공이 수평거리 16m를 날아가 땅에 떨어진다면, 공의 발사속도의 크기는 몇 m/s인가?

무게 10kN의 구를 위치 A에서 정지상태로부터 놓았을 때, 구가 위치 B를 통과할 때의 속도는 약 몇 cm/s인가?

107

고정축에 대한 등속회전운동에서 반지름이 3배 증가하였다. 선속도는 어떻게 되는가?

3배 증가

1.26

선가속도 a=rω²

고정축에 대한 원판의 회전운동에 대한 설명 중 맞는 것은?

각속도는 위치에 관계없이 같다.

자동차의 엔진이 시동 후 3초에서 1500rpm으로 회전되었을 때 이 엔진의 각가속도는 몇 rad/s²인가?

52.3

9.03

원판의 각속도가 5초만에 0부터 1800rpm까지 일정하게 증가하였다. 이 때 원판의 각가속도는 몇 rad/s²인가?

37.7

회전운동만을 하고 있는 원판의 반지름이 50cm이고 원주속도가 10m/s일 때, 이 원판의 각속도는 몇 rad/s인가?

지름 1m의 플라이휠(flywheel)이 등속 회전운동을 하고 있다. 플라이휠 외측의 접선속도가 4m/s일 때, 회전수는 약 몇 rpm인가?

76.4

3.0

√ρg

√0.5ρg

그림과 같이 최초정지상태에 있는 바퀴에 줄이 감겨있다. 줄에 힘을 가하여 줄의 가속도가 a=4t m/s²일 때 바퀴의 각속도를 시간의 함수로 나타내면?

ω=10t²rad/s

그림과 같이 원판에서 원주에 있는 점 A의 속도가 12m/s일 때 원판의 각속도는 몇 rad/s인가? (단, 원판의 반지름 r은 0.3m이다.)

곡선 경로에서의 질점의 운동을 기술한 것 중 맞는 것은?

속도의 크기가 일정하면 전체 가속도의 방향은 항상 법선 방향이다.

강체 원판이 미끄러짐 없이 평면 위를 굴러가고 있다. 그림에서 P점의 속력은 몇 m/s인가? (단, 원판의 반경은 0.3m, 중심 0점의 속력은 3m/s이다.)

원판의 회전운동에서 어떤점 P에서의 접선가속도가 10m/s², 법선가속도가 5m/s²일 때, 이 점의 가속도의 크기는 몇 m/s²인가?

11.2

반경이 R인 바퀴가 미끄러지지 않고 구른다 O점의 속도에 대한 A점의 속도의 비는 얼마인가?

V(A)/V(o)=2

L•V/R

V(B)=10, V(D)=7.07

3.8

21.1

인공위성이 반경이 R인 지구 주위를 0.1R의 고도를 유지하며 원형궤도를 돌기 위한 속도 V는?

√gR/1.1

크랭크 암(crank arm) AB가 A점을 중심으로 각속도 ω(AB)=100√2k rad/s로 회전한다. 그림의 위치에서 피스톤 핀 P의 속도는? (단, AB=1m, BP(connenting rod)=1m)

왼쪽 방향 200m/s

0.83rad/sec²(↷)

경주용 자동차가 달리는 트랙의 반경은 180m이다. 속도 30m/s로 달리기 위한 수평면과 노면의 최적의 경사각은 몇 도 인가?

27°

지표면으로부터 500km 상공에 있는 인공위성의 지구에 의한 중력가속도는 몇 m/s²인가? (단, 지구의 반경은 6371km이다.)

8.43

4π²

7.73

원판의 중심 0의 속도와 가속도는 그림과 같다. 원판이 미끄러지지 않고 굴러간다면, A점의 가속도는 몇 m/s²인가?

-16.25i-2.5j

북쪽으로 60km/h의 속도로 가는 차 A가 동쪽으로 80km/h의 속도로 가는 차 B를 보았을 때 A에 대한 B의 상대속도는 그 크기가 몇 km/h인가?

100

800j

블록 A의 속도는 오른쪽으로 1m/s이다. 블록 B의 속도는 얼마인가? (단, 도르래 및 줄의 질량과 마찰은 무시한다.)

아래로 3m/s

그림과 같이 막대 AB가 양쪽 벽면을 따라 움직인다. A가 8m/s의 일정한 속도로 오른쪽으로 2m 이동하여 C점에 도달하는 순간, B의 가속도의 크기는?

16.6m/s²

9.18

체중이 600N인 사람이 타고 있는 무게 5000N의 엘리베이터가 200m의 케이블에 매달려 있다. 이 케이블을 모두 감아올리는데 필요한 일은 몇 kJ인가?

1120

다음 중 각 물리량에 대한 차원 표시가 틀린 것은? (단, M : 질량, L : 길이, T : 시간)

에너지 : ML²T⁻¹

다음 물리량을 나타내는 단위로서 옳은 것은?

충격량 - kg•m/sec

모터가 장력이 100N 걸려 있는 줄을 지속적으로 5m/s의 속력으로 끌어당기고 있다. 사용된 모터의 일률(Power)은 얼마인가?

500W

전동기(motor)가 회전축에 400J의 토크로 3600rpm으로 회전시킬 때, 전동기가 공급하는 동력은?

150.8kW

효율이 80%인 모터를 이용하여 100N의 장력이 작용하는 줄을 4m/s의 속력으로 당기려고 한다. 모터에 공급되는 일률(power)은 몇 W가 필요한가?

500

질량이 5kg인 물체를 정지상태에서 100m/s의 속도로 가속하였다. 이 물체에 주어진 일은 몇 kJ인가?

0.1

일률(power)에 대한 설명 중 틀린 것은?

단위는 N•m/s²이다.

스프링의 변위가 x일 때 스프링상수가 k인 스프링의 위치 에너지는?

1/2kx²

힘을 받지 않는 상태에서 길이가 1.2m인 스프링을 1.2m에서 1.6m로 늘리기 위해 스프링에 가해준 일의 양은? (단, 스프링 상수는 400N/m이다.)

32J

스프링상수가 400N/m인 스프링이 10cm압축된 상태에서 10cm 인장될 때까지 스프링이 한 일의 양은 몇 J인가?

길이가 1.0m이고 질량이 3kg인 가느다란 막대의 무게 중심에 대한 관성모멘트는 몇 kg•m²인가?

0.25

어느 회전체의 무게가 500N, 반지름이 10cm인 균일한 원판형상이다. 이 회전체의 중심에 대한 질량관성모멘트는 몇 kg•m²인가?

0.255

무게가 500N, 반지름이 10cm인 균일한 원판형상의 회전체가 있다. 이 회전체의 중심에 대한 질량 관성모멘트는 몇 kg•m²인가?

0.255

그림과 같은 질량 3kg인 원판의 반지름이 0.2m일 때, x-x'축에 대한 질량 관성모멘트의 크기는 몇 kg•m²인가?

0.06

무게 W인 물체가 h의 높이에서 자유 낙하한다. 공기저항을 무시할 때, 이 물체가 바닥과 충돌할 때 도달하는 최대속력은?

√2gh

질량이 50kg인 바퀴의 질량관성모멘트가 8kg•m²이라면 이 바퀴의 회전반경은 몇 m인가?

0.4

두께가 균일한 원판의 무게가 10N, 반지름이 0.5m이고 회전축의 위치를 중심축으로 할 때 회전반경 K는 몇 m인가?

0.35

다음은 보존력에 대한 설명이다. 해당되지 않는 것은?

마찰력에 의한 일은 보존력이다.

질량 관성모멘트가 7.036kg•m²인 플라이 휠이 3600rpm으로 회전할 때, 이 휠이 갖는 운동에너지는?

500kJ

다음의 기계요소 중 에너지보존력과 관계가 있는 것은?

스프링

533

3000

질량 2000kg의 차량이 20m/s의 속도로 평지를 달리고 있다. 자동차의 제동력이 10kN이라고 할 때 정지거리는 몇 m인가?

13.3

7030

길이 L, 질량 M인 일정단면의 가늘고 긴 봉에서 봉의 중심을 통과하는 봉에 수직인 직선에 관한 질량관성모멘트는?

1/12ML²

다음 그림과 같이 질량이 m인 rod의 A점에 관한 관성 모멘트를 나타내는 식은?

(1/3)ml²

그림에서 막대의 길이가 1.0m이고 질량이 3.0kg일 때, 피봇점(막대가 수평면과 연결된 점)에 대한 질량관성모멘트는 몇 kg•m²인가?

1.0

그림과 같이 길이 L, 질량 m인 일정 단면의 가늘고 긴 봉에서 봉의 한 끝을 지나고 봉에 수직인 축에 대한 질량관성모멘트 Iy는?

1/3ml²

길이가 L이고 질량이 m인 균일한 막대의 1-1'축(중심축)에 대한 질량 관성모멘트와 2-2'축에 대한 질량 관성모멘트의 차이는 얼마인가?

1/4ml²

다음 그림에 나타낸 위치에서 질량 m인 균일한 봉이 병진 운동을 할 때 필요한 힘 P를 구하면? (단, 마찰력은 무시한다.)

3/4mg

다음 그림과 같이 질량 m이 동일 길이의 줄에 매달려 있다. 갑자기 한 가닥을 절단했을 때 줄에 걸리는 힘은? (단, 줄의 질량 및 강성은 무시한다.)

√2/2mg

8.2

반경이 r인 실린더가 위치 1의 정지상태에서 경사를 따라 높이 h만큼 굴러 내려갔을 때, 실린더 중심의 속도는? (단, 미끄러짐은 없다고 가정한다.)

0.816√2gh

√5gR

3/4mv²

45.7

bω/√3

5.42

9.9cm

5.0

60도

같은 길이의 두 줄에 질량 20kg의 물체가 매달려 있다. 이 중 하나의 줄을 자르는 순간의 남는 줄의 장력은?

170N

충격량의 단위로 적합한 것은?

kg•m/s

줄의 한 끝에 질량 m의 질점이 붙어서 원운동을 하고 있다. 원운동의 반을 R, 각속도를 ω, 접선방향의 속력을 v라고 할 때 줄의 장력은?

mRω²

5329.6

다음의 설명 중 틀린 것은?

힘에 의해 한 일이나 힘에 의한 충격량 모두 벡터양이다.

정지해 있는 10kg의 물체에 그림과 같이 시간의 함수로 주어진 힘이 작용하였다. 2초 후 물체의 속도는 몇 m/s인가?

0.2

100

12500