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 mGOd = 0,25 mm = 4,5 kg

Jednorodny cienki pręt o masie 4,5 kg i długości 1 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 = 4,5 kgL = 1 md = 0,25 m
IO = kg·m²
2.Łatwy
k = 0,4 mn = 300 rpm290 kg

Koło zamachowe o masie 290 kg ma promień bezwładności 0,4 m względem swojej osi. Wiruje z prędkością 300 obr/min. Znajdź jego energię kinetyczną Ek w kJ.

M = 290 kgk = 0,4 mn = 300 rpm
Ek = kJ
3.Średni
8 kgaαM = 9,5 kgR = 0,2 m

Klocek o masie 8 kg wisi na lekkiej linie nawiniętej na bloczek, czyli jednorodną pełną tarczę o masie 9,5 kg i promieniu 0,2 m, obracającą się na gładkiej poziomej osi. Klocek puszczono ze spoczynku. Przyjmij g = 9,81 m/s². Znajdź przyspieszenie kątowe α bloczka.

m = 8 kgM = 9,5 kgR = 0,2 mg = 9,81 m/s²
α = rad/s²
4.Średni
v = ?L = 1,1 mm = 7 kg

Jednorodny cienki pręt o masie 7 kg i długości 1,1 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 v wolnego końca, gdy pręt przechodzi przez położenie pionowe.

m = 7 kgL = 1,1 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
5.Trudny
0,65 m0,3 mn1​ = 55 rpm

Osoba stoi na platformie obrotowej bez tarcia i trzyma w każdej ręce hantlę o masie 1,5 kg, w odległości 0,65 m od osi. Sama osoba z platformą ma moment bezwładności 4,5 kg·m² względem osi. Obracają się z prędkością 55 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 = 4,5 kg·m²m = 2 × 1,5 kgr1 = 0,65 mr2 = 0,3 mn1 = 55 rpm
n2 = rpm
6.Trudny
θ = 40°vs = 5 m

kula pusta w środku rusza ze spoczynku i stacza się bez poślizgu po równi nachylonej pod kątem 40° do poziomu. Przyjmij g = 9,81 m/s². Znajdź jego prędkość v po przebyciu 5 m wzdłuż równi.

θ = 40°s = 5 mI = (2/3)·m·r²g = 9,81 m/s²
v = m/s

Klucz odpowiedzi

  1. 1. IO = 0,6563 kg·m²
  2. 2. Ek = 22,9 kJ
  3. 3. α = 30,78 rad/s²
  4. 4. v = 5,69 m/s
  5. 5. n2 = 66,5 rpm
  6. 6. v = 6,151 m/s

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