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 werkbladOnline 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
L = 1,2 mGOd = 0,45 mm = 9 kg

Een homogene slanke staaf met massa 9 kg en lengte 1,2 m draait om een as O loodrecht op de staaf, 0,45 m van het zwaartepunt G. Bepaal het massatraagheidsmoment IO om die as.

m = 9 kgL = 1,2 md = 0,45 m
IO = kg·m²
2.Makkelijk
Or = 0,05 mL = 0,7 m0,75 m3,5 kg8,5 kg

Een slinger bestaat uit een homogene slanke staaf (3,5 kg, 0,7 m lang) die aan zijn bovenuiteinde O draait, met een massieve bol met massa 8,5 kg en straal 0,05 m vast aan zijn onderuiteinde. Het middelpunt van de bol ligt 0,75 m onder O. Bepaal het massatraagheidsmoment IO van de slinger om O.

mrod = 3,5 kgL = 0,7 mmsphere = 8,5 kgr = 0,05 md = 0,75 m
IO = kg·m²
3.Gemiddeld
n = 2100 rpmTb​ = 95 N·mI = 31 kg·m²

Een vliegwiel met een traagheidsmoment van 31 kg·m² draait met 2100 rpm. Een rem oefent een constant wrijvingskoppel van 95 N·m uit. Hoeveel omwentelingen N maakt het vliegwiel voordat het stilstaat?

I = 31 kg·m²n = 2100 rpmTb = 95 N·m
N = rev
4.Gemiddeld
L = 2,6 mm = 4 kgα

Een homogene slanke staaf met massa 4 kg en lengte 2,6 m is aan één uiteinde scharnierend bevestigd en wordt horizontaal vastgehouden. Hij wordt vanuit rust losgelaten. Gebruik g = 9,81 m/s². Bepaal zijn hoekversnelling α vlak na het loslaten.

m = 4 kgL = 2,6 mg = 9,81 m/s²
α = rad/s²
5.Moeilijk
θ = 20°vs = 6 m

Een massieve bol begint vanuit rust en rolt zonder slip van een helling die 20° met het horizontale vlak maakt. Gebruik g = 9,81 m/s². Zijn straal is 0,4 m. Bepaal zijn hoeksnelheid ω nadat hij 6 m langs de helling is gerold.

θ = 20°s = 6 mI = (2/5)·m·r²g = 9,81 m/s²r = 0,4 m
ω = rad/s
6.Moeilijk
560 m/s45 g0,28 mL = 0,7 m1 kg

Een homogene slanke staaf met massa 1 kg en lengte 0,7 m hangt in rust aan een wrijvingsloos draaipunt aan zijn bovenuiteinde. Een kogel van 45 g die horizontaal met 560 m/s beweegt, raakt de staaf 0,28 m onder het draaipunt en blijft erin zitten. Bepaal de hoeksnelheid ω van de staaf vlak na de botsing.

M = 1 kgL = 0,7 mm = 45 gv = 560 m/sd = 0,28 m
ω = rad/s

Antwoordenblad

  1. 1. IO = 2,902 kg·m²
  2. 2. IO = 5,361 kg·m²
  3. 3. N = 1256 rev
  4. 4. α = 5,66 rad/s²
  5. 5. ω = 13,41 rad/s
  6. 6. ω = 42,29 rad/s

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