10-9 할리데이 11판 솔루션 일반물리학

(풀이자주:풀이에 도형의 회전관성이 필요합니다. 관련한 내용은 별도의 링크로 분리했습니다. 해당 도형의 회전관성을 구하는 법에 관한 이해는 현재과정에서의 필수는 아니니 결론만 보고 건너뛰어도 무방합니다.)

https://solutionpia.tistory.com/795

속이 채워진 원기둥의 회전 관성

$$ \begin{cases} m&=2.0\ut{kg}\\ F_1&=6.0\ut{N}\\ F_2&=4.0\ut{N}\\ F_3&=2.0\ut{N}\\ F_4&=5.0\ut{N}\\ r&=7.0\ut{cm}=7.0\times10^{-2}\ut{m}\\ R&=14\ut{cm}=14\times10^{-2}\ut{m}\\ \end{cases} $$ $$ \begin{aligned} I_{\text{Solid Sylinder}}&=\frac{1}{2}mR^2,\\ &=\frac{49}{2500}\ut{kg\cdot m^2}\\ &=0.0196\ut{kg\cdot m^2}\\ \end{aligned} $$ $$\Sigma \tau = I \alpha,$$ $$ \begin{aligned} \alpha&=\frac{\Sigma \tau}{I}\\ &=\frac{+6\cdot0.14-4\cdot 0.14-2\cdot0.07+5\cdot 0}{\frac{49}{2500}}\\ &=\frac{50}{7}\ut{rad/s^2}\\ &\approx 7.142857142857143\ut{rad/s^2}\\ &\approx 7.1\ut{rad/s^2}\\ \end{aligned} $$