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
k = 0,55 mn = 2500 rpm30 kg

Koło zamachowe o masie 30 kg ma promień bezwładności 0,55 m względem swojej osi. Wiruje z prędkością 2500 obr/min. Znajdź jego energię kinetyczną Ek w kJ.

M = 30 kgk = 0,55 mn = 2500 rpm
Ek = kJ
2.Łatwy
k = 0,2 m0 → 1500 rpm110 kg

Koło zamachowe o masie 110 kg i promieniu bezwładności 0,2 m jest przyspieszane jednostajnie od spoczynku do 1500 obr/min. Moment napędowy jest stały i wynosi 33 N·m, a tarcie można pominąć. Jak długo t to trwa?

m = 110 kgk = 0,2 mn1 = 0 rpmn2 = 1500 rpmT = 33 N·m
t = s
3.Średni
0 → 3000 rpmI = 8,5 kg·m²

Silnik rozpędza koło zamachowe o momencie bezwładności 8,5 kg·m² od spoczynku do 3000 obr/min w czasie 29 s. Pomijając straty, znajdź średnią moc Pavg, którą dostarcza, w kW.

I = 8,5 kg·m²n = 3000 rpmt = 29 s
Pavg = kW
4.Średni
5 kgaαM = 12 kgR = 0,25 m

Klocek o masie 5 kg wisi na lekkiej linie nawiniętej na bloczek, czyli jednorodną pełną tarczę o masie 12 kg i promieniu 0,25 m, obracającą się na gładkiej poziomej osi. Klocek puszczono ze spoczynku. Przyjmij g = 9,81 m/s². Znajdź przyspieszenie kątowe α bloczka.

m = 5 kgM = 12 kgR = 0,25 mg = 9,81 m/s²
α = rad/s²
5.Trudny
2,5 m/sω

cienka obręcz o masie 17 kg toczy się bez poślizgu z prędkością 2,5 m/s. Znajdź jego energię kinetyczną ruchu obrotowego Erot.

m = 17 kgv = 2,5 m/sI = m·r²
Erot = J
6.Trudny
0,65 m0,2 mn1​ = 35 rpm

Osoba stoi na platformie obrotowej bez tarcia i trzyma w każdej ręce hantlę o masie 5 kg, w odległości 0,65 m od osi. Sama osoba z platformą ma moment bezwładności 3 kg·m² względem osi. Obracają się z prędkością 35 obr/min, po czym osoba przyciąga hantle do odległości 0,2 m od osi. Traktuj hantle jak masy punktowe. Znajdź nową prędkość n2 w obr/min.

I0 = 3 kg·m²m = 2 × 5 kgr1 = 0,65 mr2 = 0,2 mn1 = 35 rpm
n2 = rpm

Klucz odpowiedzi

  1. 1. Ek = 311 kJ
  2. 2. t = 20,94 s
  3. 3. Pavg = 14,46 kW
  4. 4. α = 17,84 rad/s²
  5. 5. Erot = 53,13 J
  6. 6. n2 = 74,38 rpm

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