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1[9급 지방직 기계설계] 15년 1회차
판재 전단용 전단기(shearing machine)에 강철제 원판형 관성차(플라이 휠, fly wheel)가 설치되어 있다. 관성차의 극관성모멘트가 J [kgfㆍmㆍs2]이고, 최고 회전수가 N [rpm]일 때, 이 관성차의 최대 운동에너지[kgfㆍm]는? (단, π는 3으로 한다)
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0.001 J N2
2
0.005 J N2
3
0.05 J N2
4
0.01 J N2
해설

최대 운동에너지는 0.005 JN20.005\,JN^2이다.

회전체 운동에너지:
E=12Jω2E=\dfrac{1}{2}J\omega^2, ω=2πN60\omega=\dfrac{2\pi N}{60}

π=3\pi=3 대입: ω=6N60=N10\omega=\dfrac{6N}{60}=\dfrac{N}{10}
E=12JN2100=0.005 JN2E=\dfrac{1}{2}J\dfrac{N^2}{100}=0.005\,JN^2

극관성모멘트 단위가 kgf⋅m⋅s2\mathrm{kgf\cdot m\cdot s^2}이므로 결과는 그대로 kgf⋅m\mathrm{kgf\cdot m}가 된다.

  • 0.01 JN20.01\,JN^2: 운동에너지 식의 12\dfrac{1}{2}을 빠뜨린 값이다.

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