Lembaran kerja Putaran jasad tegar dengan jawapan

Lembaran kerja Putaran jasad tegar percuma untuk dicetak: 6 soalan dari mudah hingga tahap peperiksaan, dengan skema jawapan. Cetak atau simpan sebagai PDF.

Untuk pensyarah dan guru: percuma untuk dicetak, disalin dan digunakan di dalam kelas. Setiap lembaran kerja baharu mempunyai nilai baharu dan skema jawapannya sendiri. Pautan ke ExamProblems di halaman kursus anda amat dihargai.

Nama: ____________________   Tarikh: ____________

1.Mudah
Or = 0.15 mL = 0.7 m0.85 m5 kg1 kg

Satu bandul dibuat daripada rod langsing seragam (5 kg, panjang 0.7 m) yang berpangsi pada hujung atasnya O, dengan cakera pepejal nipis berjisim 1 kg dan berjejari 0.15 m dipasang pada hujung bawahnya. Cakera berayun dalam satahnya sendiri dan pusatnya berada 0.85 m di bawah O. Cari momen inersia jisim IO bandul itu pada O.

mrod = 5 kgL = 0.7 mmdisc = 1 kgr = 0.15 md = 0.85 m
IO = kg·m²
2.Mudah
k = 0.15 m0 → 2000 rpm200 kg

Roda tenaga berjisim 200 kg dengan jejari legaran 0.15 m dipecut secara seragam daripada rehat kepada 2000 rpm. Ini mengambil masa 30 s. Abaikan geseran, cari tork malar T yang diperlukan.

m = 200 kgk = 0.15 mn1 = 0 rpmn2 = 2000 rpmt = 30 s
T = N·m
3.Sederhana
ω = ?L = 2.1 mm = 9.5 kg

Satu rod langsing seragam berjisim 9.5 kg dan panjang 2.1 m dipin pada satu hujung dan dilepaskan daripada rehat pada kedudukan mengufuk. Abaikan geseran dan gunakan g = 9.81 m/s². Cari halaju sudut ω rod apabila ia berayun melalui kedudukan menegak.

m = 9.5 kgL = 2.1 mg = 9.81 m/s²
ω = rad/s
4.Sederhana
n = 1500 rpmTb​ = 40 N·mI = 14.5 kg·m²

Satu roda tenaga dengan momen inersia 14.5 kg·m² berputar pada 1500 rpm. Brek mengenakan tork geseran malar 40 N·m. Berapa pusingan N yang dibuat oleh roda tenaga sebelum berhenti?

I = 14.5 kg·m²n = 1500 rpmTb = 40 N·m
N = rev
5.Sukar
θ = 10°a

gelung nipis bergolek tanpa gelinciran menuruni cerun yang condong pada 10° kepada ufuk. Gunakan g = 9.81 m/s². Cari pecutan a pusatnya.

θ = 10°I = m·r²g = 9.81 m/s²
a = m/s²
6.Sukar
0.7 m0.15 mn1​ = 45 rpm

Seorang berdiri di atas meja putar tanpa geseran dan memegang dumbel 5 kg di setiap tangan, 0.7 m dari paksi. Orang itu dan meja putar sahaja mempunyai momen inersia 4.5 kg·m² pada paksi. Mereka berputar pada 45 rpm, kemudian menarik dumbel ke 0.15 m dari paksi. Anggap dumbel sebagai jisim titik. Cari laju baharu n2 dalam rpm.

I0 = 4.5 kg·m²m = 2 × 5 kgr1 = 0.7 mr2 = 0.15 mn1 = 45 rpm
n2 = rpm

Kunci jawapan

  1. 1. IO = 1.55 kg·m²
  2. 2. T = 31.42 N·m
  3. 3. ω = 3.744 rad/s
  4. 4. N = 711.8 rev
  5. 5. a = 0.8517 m/s²
  6. 6. n2 = 89.52 rpm

Penyelesaian langkah demi langkah yang lengkap: berlatih topik ini di examproblems.com.