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그림과 같이 질량이 m이고 길이가 L인 균일한 막대에 대하여 A점을 기… | [일반기계기사 필기] 17년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[일반기계기사 필기] 17년 2회차
그림과 같이 질량이 m이고 길이가 L인 균일한 막대에 대하여 A점을 기준으로 한 질량 관성모멘트를 나타내는 식은?
문제 이미지
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mL2
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해설

그림처럼 막대의 한쪽 끝 A를 지나는 축에 대한 질량 관성모멘트는 13mL2\dfrac{1}{3}mL^2 이다.

균일 막대의 질량중심축 값은 IG=112mL2I_G=\dfrac{1}{12}mL^2 이고, A는 중심에서 L/2 만큼 떨어져 있으므로 평행축 정리를 쓰면
IA=IG+m(L2)2=112mL2+14mL2=13mL2I_A=I_G+m\left(\dfrac{L}{2}\right)^2=\dfrac{1}{12}mL^2+\dfrac{1}{4}mL^2=\dfrac{1}{3}mL^2

112mL2\dfrac{1}{12}mL^2 은 중심축 값, 14mL2\dfrac{1}{4}mL^2 은 평행축 이동항만 따로 쓴 값이며, mL2mL^2 은 질량이 끝단 한 점에 몰린 경우다. 축의 위치를 먼저 확인하고 평행축 정리를 적용하는 것이 요령이다.

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