Ruch obrotowy bryły sztywnej: karta pracy z odpowiedziami

Darmowa karta pracy do druku – Ruch obrotowy bryły sztywnej: 6 zadań od łatwych do poziomu egzaminu, z kluczem odpowiedzi. Wydrukuj ją lub zapisz jako PDF.

Dla nauczycieli: można bezpłatnie drukować, kopiować i używać na zajęciach. Każdy nowy arkusz ma nowe wartości i własny klucz odpowiedzi. Będziemy wdzięczni za link do ExamProblems na stronie kursu.

Imię: ____________________   Data: ____________

1.Łatwy
L = 1,7 mGOd = 0,75 mm = 9 kg

Jednorodny cienki pręt o masie 9 kg i długości 1,7 m obraca się wokół osi O prostopadłej do pręta, oddalonej o 0,75 m od jego środka G. Znajdź jego masowy moment bezwładności IO względem tej osi.

m = 9 kgL = 1,7 md = 0,75 m
IO = kg·m²
2.Łatwy
Or = 0,05 mL = 0,6 m0,65 m3 kg5,5 kg

Wahadło składa się z jednorodnego cienkiego pręta (3 kg, długość 0,6 m) zamocowanego obrotowo w górnym końcu O oraz pełnej kuli o masie 5,5 kg i promieniu 0,05 m przymocowanej do jego dolnego końca. Środek kuli leży 0,65 m poniżej O. Znajdź masowy moment bezwładności IO wahadła względem O.

mrod = 3 kgL = 0,6 mmsphere = 5,5 kgr = 0,05 md = 0,65 m
IO = kg·m²
3.Średni
L = 3 mm = 19,5 kgα

Jednorodny cienki pręt o masie 19,5 kg i długości 3 m jest zamocowany przegubowo na jednym końcu i utrzymywany poziomo. Puszczono go swobodnie ze spoczynku. Przyjmij g = 9,81 m/s². Znajdź pionową siłę R, którą przegub wywiera na pręt tuż po puszczeniu.

m = 19,5 kgL = 3 mg = 9,81 m/s²
R = N
4.Średni
n = 2800 rpmTb​ = 90 N·mI = 32,5 kg·m²

Koło zamachowe o momencie bezwładności 32,5 kg·m² wiruje z prędkością 2800 obr/min. Hamulec wywiera stały moment tarcia 90 N·m. Jak długo t trwa zatrzymanie?

I = 32,5 kg·m²n = 2800 rpmTb = 90 N·m
t = s
5.Trudny
θ = 30°vs = 4,5 m

pełna kula rusza ze spoczynku i stacza się bez poślizgu po równi nachylonej pod kątem 30° do poziomu. Przyjmij g = 9,81 m/s². Znajdź jego prędkość v po przebyciu 4,5 m wzdłuż równi.

θ = 30°s = 4,5 mI = (2/5)·m·r²g = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Trudny
0,8 m0,3 mn1​ = 25 rpm

Osoba stoi na platformie obrotowej bez tarcia i trzyma w każdej ręce hantlę o masie 1 kg, w odległości 0,8 m od osi. Sama osoba z platformą ma moment bezwładności 5 kg·m² względem osi. Obracają się z prędkością 25 obr/min, po czym osoba przyciąga hantle do odległości 0,3 m od osi. Traktuj hantle jak masy punktowe. Znajdź nową prędkość n2 w obr/min.

I0 = 5 kg·m²m = 2 × 1 kgr1 = 0,8 mr2 = 0,3 mn1 = 25 rpm
n2 = rpm

Klucz odpowiedzi

  1. 1. IO = 7,23 kg·m²
  2. 2. IO = 2,689 kg·m²
  3. 3. R = 47,82 N
  4. 4. t = 105,9 s
  5. 5. v = 5,615 m/s
  6. 6. n2 = 30,31 rpm

Pełne rozwiązania krok po kroku: ćwicz ten temat na examproblems.com.