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
Or = 0,25 mL = 0,9 m1,15 m0,5 kg9,5 kg

Wahadło składa się z jednorodnego cienkiego pręta (0,5 kg, długość 0,9 m) zamocowanego obrotowo w górnym końcu O oraz cienkiej pełnej tarczy o masie 9,5 kg i promieniu 0,25 m przymocowanej do jego dolnego końca. Tarcza waha się w swojej płaszczyźnie, a jej środek leży 1,15 m poniżej O. Znajdź masowy moment bezwładności IO wahadła względem O.

mrod = 0,5 kgL = 0,9 mmdisc = 9,5 kgr = 0,25 md = 1,15 m
IO = kg·m²
2.Łatwy
L = 1,8 mGOd = 0,45 mm = 6 kg

Jednorodny cienki pręt o masie 6 kg i długości 1,8 m obraca się wokół osi O prostopadłej do pręta, oddalonej o 0,45 m od jego środka G. Znajdź jego masowy moment bezwładności IO względem tej osi.

m = 6 kgL = 1,8 md = 0,45 m
IO = kg·m²
3.Średni
0 → 1700 rpmI = 14,5 kg·m²

Silnik rozpędza koło zamachowe o momencie bezwładności 14,5 kg·m² od spoczynku do 1700 obr/min w czasie 13 s. Pomijając straty, znajdź średnią moc Pavg, którą dostarcza, w kW.

I = 14,5 kg·m²n = 1700 rpmt = 13 s
Pavg = kW
4.Średni
L = 1,4 mm = 15 kgα

Jednorodny cienki pręt o masie 15 kg i długości 1,4 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 = 15 kgL = 1,4 mg = 9,81 m/s²
R = N
5.Trudny
0,75 m0,2 mn1​ = 60 rpm

Osoba stoi na platformie obrotowej bez tarcia i trzyma w każdej ręce hantlę o masie 2,5 kg, w odległości 0,75 m od osi. Sama osoba z platformą ma moment bezwładności 5 kg·m² względem osi. Obracają się z prędkością 60 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 = 5 kg·m²m = 2 × 2,5 kgr1 = 0,75 mr2 = 0,2 mn1 = 60 rpm
n2 = rpm
6.Trudny
θ = 35°a

pełna kula stacza się bez poślizgu po równi nachylonej pod kątem 35° do poziomu. Przyjmij g = 9,81 m/s². Znajdź najmniejszy współczynnik tarcia statycznego μs, który zapobiega poślizgowi.

θ = 35°I = (2/5)·m·r²g = 9,81 m/s²
μs =

Klucz odpowiedzi

  1. 1. IO = 13 kg·m²
  2. 2. IO = 2,835 kg·m²
  3. 3. Pavg = 17,67 kW
  4. 4. R = 36,79 N
  5. 5. n2 = 90,14 rpm
  6. 6. μs = 0,2001

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