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묻고 답하기 - Q&A



제   목  
자유낙하할때의 토크와 총일량이 궁금합니다.
[ 2018-01-11 17:24:45 ]
글쓴이  
bowiepbh
조회수: 914        

안녕하세요.

위와 같은 도르레에 A에 무게 추가 걸려 자유낙하 할때 (높이는 12m입니다.)
    무게추(kg)   직경(mm)
1]   A-1000       C-160
2]   A-2000       C-200
3]   A-3000       C-200
4]   A-5000       C-250

위의 데이터로 B의 평균토크와 일량(W)을 구할 수 있을까요?
정지상태에서 자유낙하까지 총 일량이 궁금합니다? 또,
1]-24(rpm/m)   2]-16(rpm/m)   3]-14.3(rpm/m)   4]-7.1(rpm/m)
으로 등속운동일 때의 토크와 총 일량을 구할 수 있을까요?
제가 전문지식이 없어 두서없는 질문 죄송합니다. 공식과 설명 부탁드립니다.
감사합니다.
toto33 1. 토크는 (회전축의 접선방향으로 가해지는 힘)과 (회전축의 중심과의 거리)의 곱으로 나타내어집니다. (τ=rFsinθ)
위 조건에서 힘은 추의 낙하에 의해 발생하므로 (F=mg)
반경과 추의 무게, 중력가속도를 곱해주면 토크가 나옵니다.

2. 일(W)의 경우 힘과 거리의 곱으로 나타낼 수 있는것 처럼
회전운동에서의 일 또한 토크와 회전각도의 곱으로 나타낼 수 있습니다. (W=τθ)
추가 바닥에 닿기까지 바퀴를 12m 돌리므로 이를 이용하여 회전각도를 구해 토크와 곱해주면 일이 됩니다.

3. rpm은 "분당 회전수"로 회전속도의 단위입니다. 즉, rpm/m은 회전가속도의 단위겠네요
0rpm/m이 아닌 이상 회전가속도가 존재하므로, 위 조건들의 경우 등속운동이 아닌 등가속운동이 됩니다.
등가속운동에서 토크는 각가속도와 관성모멘트의 곱으로 나타낼 수 있습니다. (τ=Iα)
그러나 위 조건에서 관성모멘트를 알 수 없으므로 토크와 일은 구할 수 없습니다.
(참고로, 등속운동에서 토크와 일의 양은 0입니다.) 
[2018-01-12 09:21:46]
bowiepbh toto33 님 답변 진심으로 감사드립니다.
추가 궁금한 점 다시 질문 올리겠습니다. 
[2018-01-12 13:56:51]


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