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 = 1,5 m1,75 m4,5 kg8 kg

Wahadło składa się z jednorodnego cienkiego pręta (4,5 kg, długość 1,5 m) zamocowanego obrotowo w górnym końcu O oraz pełnej kuli o masie 8 kg i promieniu 0,25 m przymocowanej do jego dolnego końca. Środek kuli leży 1,75 m poniżej O. Znajdź masowy moment bezwładności IO wahadła względem O.

mrod = 4,5 kgL = 1,5 mmsphere = 8 kgr = 0,25 md = 1,75 m
IO = kg·m²
2.Łatwy
k = 0,55 mn = 2300 rpm230 kg

Koło zamachowe o masie 230 kg ma promień bezwładności 0,55 m względem swojej osi. Wiruje z prędkością 2300 obr/min. Znajdź jego energię kinetyczną Ek w kJ.

M = 230 kgk = 0,55 mn = 2300 rpm
Ek = kJ
3.Średni
0 → 400 rpmI = 27 kg·m²

Silnik rozpędza koło zamachowe o momencie bezwładności 27 kg·m² od spoczynku do 400 obr/min w czasie 52 s. Pomijając straty, znajdź średnią moc Pavg, którą dostarcza, w kW.

I = 27 kg·m²n = 400 rpmt = 52 s
Pavg = kW
4.Średni
v = ?L = 2,3 mm = 2,5 kg

Jednorodny cienki pręt o masie 2,5 kg i długości 2,3 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 = 2,5 kgL = 2,3 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
5.Trudny
θ = 15°as = 2 m

cienka obręcz stacza się bez poślizgu po równi nachylonej pod kątem 15° do poziomu. Przyjmij g = 9,81 m/s². Rusza ze spoczynku. Jak długo t stacza się po równi na odcinku 2 m?

θ = 15°I = m·r²g = 9,81 m/s²s = 2 m
t = s
6.Trudny
440 m/s5 g0,39 mL = 0,6 m4 kgφ

Jednorodny cienki pręt o masie 4 kg i długości 0,6 m wisi w spoczynku na gładkim przegubie w górnym końcu. Pocisk o masie 5 g, lecący poziomo z prędkością 440 m/s, uderza w pręt 0,39 m poniżej przegubu i w nim zostaje. Przyjmij g = 9,81 m/s². Znajdź największy kąt φ od pionu, o jaki wychyli się pręt.

M = 4 kgL = 0,6 mm = 5 gv = 440 m/sd = 0,39 mg = 9,81 m/s²
φ = °

Klucz odpowiedzi

  1. 1. IO = 28,07 kg·m²
  2. 2. Ek = 2018 kJ
  3. 3. Pavg = 0,4555 kW
  4. 4. v = 8,227 m/s
  5. 5. t = 1,775 s
  6. 6. φ = 20,76 °

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