Werkblad Rotatie van een star lichaam met antwoorden

Gratis printbaar werkblad Rotatie van een star lichaam: 6 opgaven van makkelijk tot tentamenniveau, met antwoordenblad. Print het of sla het op als pdf.

Nieuw werkblad Online oefenen met hints

Voor docenten: gratis te printen, kopiëren en in de les te gebruiken. Elk nieuw werkblad heeft nieuwe waarden en een eigen antwoordblad. Een link naar ExamProblems op je cursuspagina wordt gewaardeerd.

Naam: ____________________ Datum: ____________

1.Makkelijk

Een homogene slanke staaf met massa 7,5 kg en lengte 2,9 m draait om een as O loodrecht op de staaf, 0,75 m van het zwaartepunt G. Bepaal het massatraagheidsmoment I_O om die as.

m = 7,5 kgL = 2,9 md = 0,75 m

I_O = kg·m²

2.Makkelijk

Een vliegwiel is een homogene massieve schijf met massa 30 kg en straal 0,2 m. Het draait met 1200 rpm. Bepaal zijn kinetische energie E_k in kJ.

M = 30 kgR = 0,2 mn = 1200 rpm

E_k = kJ

3.Gemiddeld

Een vliegwiel met een traagheidsmoment van 37,5 kg·m² draait met 2400 rpm. Een rem oefent een constant wrijvingskoppel van 50 N·m uit. Hoeveel omwentelingen N maakt het vliegwiel voordat het stilstaat?

I = 37,5 kg·m²n = 2400 rpmT_b = 50 N·m

N = rev

4.Gemiddeld

Een homogene slanke staaf met massa 9,5 kg en lengte 0,9 m is aan één uiteinde scharnierend bevestigd en wordt vanuit rust losgelaten in horizontale stand. Aan zijn vrije uiteinde zit een kleine bal met massa 1,5 kg vast. Verwaarloos wrijving en gebruik g = 9,81 m/s². Bepaal de snelheid v van het vrije uiteinde als de staaf door de verticale stand zwaait.

m = 9,5 kgL = 0,9 mm_ball = 1,5 kgg = 9,81 m/s²

v = m/s

5.Moeilijk

Een persoon staat op een wrijvingsloze draaitafel en houdt in elke hand een halter van 1 kg, 0,9 m van de as. De persoon en de draaitafel hebben samen een traagheidsmoment van 2 kg·m² om de as. Ze draaien met 40 rpm en trekken dan de halters in tot 0,25 m van de as. Beschouw de halters als puntmassa’s. Bepaal het nieuwe toerental n₂ in rpm.

I₀ = 2 kg·m²m = 2 × 1 kgr₁ = 0,9 mr₂ = 0,25 mn₁ = 40 rpm

n₂ = rpm

6.Moeilijk

Een dunne ring begint vanuit rust en rolt zonder slip van een helling die 40° met het horizontale vlak maakt. Gebruik g = 9,81 m/s². Zijn straal is 0,05 m. Bepaal zijn hoeksnelheid ω nadat hij 7,5 m langs de helling is gerold.

θ = 40°s = 7,5 mI = m·r²g = 9,81 m/s²r = 0,05 m

ω = rad/s

Antwoordenblad

1. I_O = 9,475 kg·m²
2. E_k = 4,737 kJ
3. N = 3770 rev
4. v = 4,863 m/s
5. n₂ = 68,14 rpm
6. ω = 137,5 rad/s

Volledige stapsgewijze oplossingen: oefen dit onderwerp op examproblems.com.