길이가 L이고 질량이 m인 균일한 막대의 한쪽 끝에는 마찰이 없는 회전… | [7급 국가직 물리학개론] 25년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[7급 국가직 물리학개론] 25년 1회차

길이가  $L$ 이고 질량이  $m$ 인 균일한 막대의 한쪽 끝에는 마찰이 없는 회전 중심점이 있다. 막대의 다른 쪽 끝에 크기가  $F$ 인 수평 방향의 힘을 가했을 때, 그림과 같이 막대가 수직으로부터 각이  $\theta$ 인 위치에서 평형상태가 되었다면 힘  $F$ 의 크기는? (단, 중력 가속도는  $g$ 이다)

 $mg\cot\theta$

 $mg\tan\theta$

 $\frac{1}{2}mg\cot\theta$

 $\frac{1}{2}mg\tan\theta$

해설

힘의 크기는  $\frac{1}{2}mg\tan\theta$ 이다.
회전 중심점에 대한 돌림힘 평형을 쓴다. 수평력  $F$ 의 팔은  $L\cos\theta$ , 막대 중심에 작용하는 중력의 팔은  $\frac{L}{2}\sin\theta$ 이다.
 $FL\cos\theta=mg\frac{L}{2}\sin\theta$ 
 $F=\frac{1}{2}mg\tan\theta$ 
 $mg\cot\theta$ : 팔 길이를 서로 바꾸고 중력 작용점을 끝으로 잡은 값이다.
 $mg\tan\theta$ : 균일한 막대의 무게중심이 가운데임을 빠뜨린 값이다.
 $\frac{1}{2}mg\cot\theta$ : 두 힘의 팔(사인·코사인)을 뒤바꾼 값이다.

오류나 개정된 내용이 보이면 알려주세요

이어서 풀어보기

[7급 국가직 물리학개론] 25년 1회차 25문항 이어서 보기문제·정답·해설을 한 페이지에서 이어서 볼 수 있어요

비슷한 기출

7급 국가직 물리학개론 기출문제 암기장 전체 보기

💬 자격증 스터디 커뮤니티헷갈리는 문제, 같이 준비하는 사람들에게 물어보세요

→