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OA와 AB의 길이가 각각 1m인 강체 막대 OAB가 x-y 평면 내에… | [일반기계기사 필기] 17년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[일반기계기사 필기] 17년 3회차
OA와 AB의 길이가 각각 1m인 강체 막대 OAB가 x-y 평면 내에서 O점을 중심으로 회전하고 있다. 그림의 위치에서 막대 OAB의 각속도는 반시계 방향으로 5rad/s 이다. 이 때 A 에서 측정한 B점의 상대속도 문제 이미지 의 크기는?
문제 이미지
1
4 m/s
2
5 m/s
3
6 m/s
4
7 m/s
해설

A에서 본 B의 상대속도 크기는 ω × AB = 5 rad/s × 1 m = 5 m/s 이다.

OAB 는 하나의 강체이므로 그림처럼 A에서 꺾여 있어도 O를 중심으로 전체가 같은 각속도 5 rad/s(반시계)로 돈다. 강체 위 두 점 사이의 상대속도는 vB/A = ω × rB/A 이고, 크기는 각속도와 두 점 사이 거리의 곱이다.

그림에서 OA는 x축과 30°, AB는 수평과 60° 를 이루지만 이 각도들은 상대속도의 방향만 결정할 뿐 크기에는 영향을 주지 않는다. AB = 1 m 이므로 |vB/A| = 5 × 1 = 5 m/s 다.

O를 기준으로 잰 B의 절대속도(꺾인 형상에서 OB 거리를 써야 한다)와 혼동하면 다른 값이 나온다. 여기서 묻는 것은 A를 기준으로 한 상대속도이므로 오직 AB 길이 1 m 만 쓴다.

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