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 = 0,15 m800 → 1000 rpm200 kg

Koło zamachowe o masie 200 kg i promieniu bezwładności 0,15 m jest przyspieszane jednostajnie od 800 obr/min do 1000 obr/min. Trwa to 21 s. Pomijając tarcie, znajdź potrzebny stały moment T.

m = 200 kgk = 0,15 mn1 = 800 rpmn2 = 1000 rpmt = 21 s
T = N·m
2.Łatwy
k = 0,6 mn = 1000 rpm280 kg

Koło zamachowe o masie 280 kg ma promień bezwładności 0,6 m względem swojej osi. Wiruje z prędkością 1000 obr/min. Znajdź jego energię kinetyczną Ek w kJ.

M = 280 kgk = 0,6 mn = 1000 rpm
Ek = kJ
3.Średni
v = ?L = 0,5 mm = 8,5 kg

Jednorodny cienki pręt o masie 8,5 kg i długości 0,5 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 = 8,5 kgL = 0,5 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
4.Średni
L = 1,6 mm = 6 kgα

Jednorodny cienki pręt o masie 6 kg i długości 1,6 m jest zamocowany przegubowo na jednym końcu i utrzymywany poziomo. Puszczono go swobodnie ze spoczynku. Przyjmij g = 9,81 m/s². Znajdź przyspieszenie atip wolnego końca tuż po puszczeniu.

m = 6 kgL = 1,6 mg = 9,81 m/s²
atip = m/s²
5.Trudny
tarcza: 26 kgpierścień: 1 kgn1​ = 700 rpm

Jednorodna pełna tarcza (masa 26 kg, promień 0,2 m) wiruje swobodnie z prędkością 700 obr/min na pionowym wale bez tarcia. Cienki pierścień o masie 1 kg i tym samym promieniu spuszczono na nią ze spoczynku, współosiowo z wałem, i obie szybko zaczynają wirować razem. Znajdź ich wspólną prędkość n2 w obr/min.

Mdisc = 26 kgMring = 1 kgR = 0,2 mn1 = 700 rpm
n2 = rpm
6.Trudny
0,9 m0,35 mn1​ = 50 rpm

Osoba stoi na platformie obrotowej bez tarcia i trzyma w każdej ręce hantlę o masie 5,5 kg, w odległości 0,9 m od osi. Sama osoba z platformą ma moment bezwładności 2 kg·m² względem osi. Obracają się z prędkością 50 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 kg·m²m = 2 × 5,5 kgr1 = 0,9 mr2 = 0,35 mn1 = 50 rpm
n2 = rpm

Klucz odpowiedzi

  1. 1. T = 4,488 N·m
  2. 2. Ek = 552,7 kJ
  3. 3. v = 3,836 m/s
  4. 4. atip = 14,71 m/s²
  5. 5. n2 = 650 rpm
  6. 6. n2 = 163 rpm

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