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 = 6,5 kg

Jednorodny cienki pręt o masie 6,5 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 = 6,5 kgL = 1 md = 0,25 m
IO = kg·m²
2.Łatwy
Or = 0,15 mL = 1,1 m1,25 m2,5 kg4 kg

Wahadło składa się z jednorodnego cienkiego pręta (2,5 kg, długość 1,1 m) zamocowanego obrotowo w górnym końcu O oraz cienkiej pełnej tarczy o masie 4 kg i promieniu 0,15 m przymocowanej do jego dolnego końca. Tarcza waha się w swojej płaszczyźnie, a jej środek leży 1,25 m poniżej O. Znajdź masowy moment bezwładności IO wahadła względem O.

mrod = 2,5 kgL = 1,1 mmdisc = 4 kgr = 0,15 md = 1,25 m
IO = kg·m²
3.Średni
n = 1800 rpmTb​ = 75 N·mI = 8,5 kg·m²

Koło zamachowe o momencie bezwładności 8,5 kg·m² wiruje z prędkością 1800 obr/min. Hamulec wywiera stały moment tarcia 75 N·m. Jak długo t trwa zatrzymanie?

I = 8,5 kg·m²n = 1800 rpmTb = 75 N·m
t = s
4.Średni
1 kgaαM = 19 kgR = 0,2 m

Klocek o masie 1 kg wisi na lekkiej linie nawiniętej na bloczek, czyli jednorodną pełną tarczę o masie 19 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 = 1 kgM = 19 kgR = 0,2 mg = 9,81 m/s²
α = rad/s²
5.Trudny
θ = 35°vs = 10 m

kula pusta w środku rusza ze spoczynku i stacza się bez poślizgu po równi nachylonej pod kątem 35° do poziomu. Przyjmij g = 9,81 m/s². Jego promień wynosi 0,05 m. Znajdź prędkość kątową ω po przebyciu 10 m wzdłuż równi.

θ = 35°s = 10 mI = (2/3)·m·r²g = 9,81 m/s²r = 0,05 m
ω = rad/s
6.Trudny
tarcza: 9 kgpierścień: 1 kgn1​ = 100 rpm

Jednorodna pełna tarcza (masa 9 kg, promień 0,5 m) wiruje swobodnie z prędkością 100 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 = 9 kgMring = 1 kgR = 0,5 mn1 = 100 rpm
n2 = rpm

Klucz odpowiedzi

  1. 1. IO = 0,9479 kg·m²
  2. 2. IO = 7,303 kg·m²
  3. 3. t = 21,36 s
  4. 4. α = 4,671 rad/s²
  5. 5. ω = 164,3 rad/s
  6. 6. n2 = 81,82 rpm

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