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
R = 0,3 mn = 2600 rpm210 kg

Koło zamachowe to jednorodna pełna tarcza o masie 210 kg i promieniu 0,3 m. Wiruje z prędkością 2600 obr/min. Znajdź jego energię kinetyczną Ek w kJ.

M = 210 kgR = 0,3 mn = 2600 rpm
Ek = kJ
2.Łatwy
L = 1,3 mGOd = 0,25 mm = 11,5 kg

Jednorodny cienki pręt o masie 11,5 kg i długości 1,3 m obraca się wokół osi O prostopadłej do pręta, oddalonej o 0,25 m od jego środka G. Znajdź jego masowy moment bezwładności IO względem tej osi.

m = 11,5 kgL = 1,3 md = 0,25 m
IO = kg·m²
3.Średni
3 kgaαM = 11 kgR = 0,15 m

Klocek o masie 3 kg wisi na lekkiej linie nawiniętej na bloczek, czyli jednorodną pełną tarczę o masie 11 kg i promieniu 0,15 m, obracającą się na gładkiej poziomej osi. Klocek puszczono ze spoczynku. Przyjmij g = 9,81 m/s². Znajdź przyspieszenie a klocka.

m = 3 kgM = 11 kgR = 0,15 mg = 9,81 m/s²
a = m/s²
4.Średni
ω = ?L = 0,6 mm = 6,5 kg

Jednorodny cienki pręt o masie 6,5 kg i długości 0,6 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 = 6,5 kgL = 0,6 mg = 9,81 m/s²
ω = rad/s
5.Trudny
0,6 m0,35 mn1​ = 35 rpm

Osoba stoi na platformie obrotowej bez tarcia i trzyma w każdej ręce hantlę o masie 1,5 kg, w odległości 0,6 m od osi. Sama osoba z platformą ma moment bezwładności 2,5 kg·m² względem osi. Obracają się z prędkością 35 obr/min, po czym osoba przyciąga hantle do odległości 0,35 m od osi. Traktuj hantle jak masy punktowe. Znajdź nową prędkość n2 w obr/min.

I0 = 2,5 kg·m²m = 2 × 1,5 kgr1 = 0,6 mr2 = 0,35 mn1 = 35 rpm
n2 = rpm
6.Trudny
tarcza: 32 kgpierścień: 11 kgn1​ = 950 rpm

Jednorodna pełna tarcza (masa 32 kg, promień 0,4 m) wiruje swobodnie z prędkością 950 obr/min na pionowym wale bez tarcia. Cienki pierścień o masie 11 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 = 32 kgMring = 11 kgR = 0,4 mn1 = 950 rpm
ΔE = J

Klucz odpowiedzi

  1. 1. Ek = 350,3 kJ
  2. 2. IO = 2,338 kg·m²
  3. 3. a = 3,462 m/s²
  4. 4. ω = 7,004 rad/s
  5. 5. n2 = 43,7 rpm
  6. 6. ΔE = 5161 J

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