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 kg3,5 kg

Wahadło składa się z jednorodnego cienkiego pręta (0,5 kg, długość 0,9 m) zamocowanego obrotowo w górnym końcu O oraz pełnej kuli o masie 3,5 kg i promieniu 0,25 m przymocowanej do jego dolnego końca. Środek kuli leży 1,15 m poniżej O. Znajdź masowy moment bezwładności IO wahadła względem O.

mrod = 0,5 kgL = 0,9 mmsphere = 3,5 kgr = 0,25 md = 1,15 m
IO = kg·m²
2.Łatwy
R = 0,65 mn = 2200 rpm100 kg

Koło zamachowe to jednorodna pełna tarcza o masie 100 kg i promieniu 0,65 m. Wiruje z prędkością 2200 obr/min. Znajdź jego energię kinetyczną Ek w kJ.

M = 100 kgR = 0,65 mn = 2200 rpm
Ek = kJ
3.Średni
L = 1,3 mm = 8,5 kgα

Jednorodny cienki pręt o masie 8,5 kg i długości 1,3 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 = 8,5 kgL = 1,3 mg = 9,81 m/s²
atip = m/s²
4.Średni
15 kgaαM = 8 kgR = 0,45 m

Klocek o masie 15 kg wisi na lekkiej linie nawiniętej na bloczek, czyli jednorodną pełną tarczę o masie 8 kg i promieniu 0,45 m, obracającą się na gładkiej poziomej osi. Klocek puszczono ze spoczynku. Przyjmij g = 9,81 m/s². Znajdź przyspieszenie a klocka.

m = 15 kgM = 8 kgR = 0,45 mg = 9,81 m/s²
a = m/s²
5.Trudny
tarcza: 10 kgpierścień: 14 kgn1​ = 950 rpm

Jednorodna pełna tarcza (masa 10 kg, promień 0,1 m) wiruje swobodnie z prędkością 950 obr/min na pionowym wale bez tarcia. Cienki pierścień o masie 14 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 = 10 kgMring = 14 kgR = 0,1 mn1 = 950 rpm
ΔE = J
6.Trudny
θ = 30°vs = 7,5 m

pełna kula rusza ze spoczynku i stacza się bez poślizgu po równi nachylonej pod kątem 30° do poziomu. Przyjmij g = 9,81 m/s². Znajdź jego prędkość v po przebyciu 7,5 m wzdłuż równi.

θ = 30°s = 7,5 mI = (2/5)·m·r²g = 9,81 m/s²
v = m/s

Klucz odpowiedzi

  1. 1. IO = 4,851 kg·m²
  2. 2. Ek = 560,6 kJ
  3. 3. atip = 14,71 m/s²
  4. 4. a = 7,745 m/s²
  5. 5. ΔE = 182,3 J
  6. 6. v = 7,249 m/s

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