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 = 1,6 mGOd = 0,3 mm = 2 kg

Jednorodny cienki pręt o masie 2 kg i długości 1,6 m obraca się wokół osi O prostopadłej do pręta, oddalonej o 0,3 m od jego środka G. Znajdź jego masowy moment bezwładności IO względem tej osi.

m = 2 kgL = 1,6 md = 0,3 m
IO = kg·m²
2.Łatwy
Or = 0,05 mL = 0,6 m0,65 m4 kg1 kg

Wahadło składa się z jednorodnego cienkiego pręta (4 kg, długość 0,6 m) zamocowanego obrotowo w górnym końcu O oraz pełnej kuli o masie 1 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 = 4 kgL = 0,6 mmsphere = 1 kgr = 0,05 md = 0,65 m
IO = kg·m²
3.Średni
ω = ?L = 0,7 mm = 8,5 kg

Jednorodny cienki pręt o masie 8,5 kg i długości 0,7 m jest zamocowany przegubowo na jednym końcu i puszczony ze spoczynku w położeniu poziomym. Pomiń tarcie i przyjmij g = 9,81 m/s². Znajdź prędkość kątową ω pręta, gdy przechodzi on przez położenie pionowe.

m = 8,5 kgL = 0,7 mg = 9,81 m/s²
ω = rad/s
4.Średni
n = 1700 rpmT = 1180 N·m

Silnik dostarcza moment 1180 N·m przy 1700 obr/min. Znajdź jego moc wyjściową P w kW.

T = 1180 N·mn = 1700 rpm
P = kW
5.Trudny
tarcza: 28 kgpierścień: 10 kgn1​ = 1150 rpm

Jednorodna pełna tarcza (masa 28 kg, promień 0,5 m) wiruje swobodnie z prędkością 1150 obr/min na pionowym wale bez tarcia. Cienki pierścień o masie 10 kg i tym samym promieniu spuszczono na nią ze spoczynku, współosiowo z wałem, i obie szybko zaczynają wirować razem. Ile energii kinetycznej ΔE zostaje stracone w tym procesie?

Mdisc = 28 kgMring = 10 kgR = 0,5 mn1 = 1150 rpm
ΔE = J
6.Trudny
θ = 25°vs = 5,5 m

pełna kula rusza ze spoczynku i stacza się bez poślizgu po równi nachylonej pod kątem 25° do poziomu. Przyjmij g = 9,81 m/s². Jego promień wynosi 0,35 m. Znajdź prędkość kątową ω po przebyciu 5,5 m wzdłuż równi.

θ = 25°s = 5,5 mI = (2/5)·m·r²g = 9,81 m/s²r = 0,35 m
ω = rad/s

Klucz odpowiedzi

  1. 1. IO = 0,6067 kg·m²
  2. 2. IO = 0,9035 kg·m²
  3. 3. ω = 6,484 rad/s
  4. 4. P = 210,1 kW
  5. 5. ΔE = 10575 J
  6. 6. ω = 16,31 rad/s

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