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 = 0,05 mL = 1,4 m1,45 m1 kg5,5 kg

Wahadło składa się z jednorodnego cienkiego pręta (1 kg, długość 1,4 m) zamocowanego obrotowo w górnym końcu O oraz cienkiej pełnej tarczy o masie 5,5 kg i promieniu 0,05 m przymocowanej do jego dolnego końca. Tarcza waha się w swojej płaszczyźnie, a jej środek leży 1,45 m poniżej O. Znajdź masowy moment bezwładności IO wahadła względem O.

mrod = 1 kgL = 1,4 mmdisc = 5,5 kgr = 0,05 md = 1,45 m
IO = kg·m²
2.Łatwy
L = 1,8 mGOd = 0,25 mm = 2 kg

Jednorodny cienki pręt o masie 2 kg i długości 1,8 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 = 2 kgL = 1,8 md = 0,25 m
IO = kg·m²
3.Średni
L = 2 mm = 1,5 kgα

Jednorodny cienki pręt o masie 1,5 kg i długości 2 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 = 1,5 kgL = 2 mg = 9,81 m/s²
atip = m/s²
4.Średni
12,5 kgaαM = 20 kgR = 0,4 m

Klocek o masie 12,5 kg wisi na lekkiej linie nawiniętej na bloczek, czyli jednorodną pełną tarczę o masie 20 kg i promieniu 0,4 m, obracającą się na gładkiej poziomej osi. Klocek puszczono ze spoczynku. Przyjmij g = 9,81 m/s². Znajdź siłę naciągu T w linie.

m = 12,5 kgM = 20 kgR = 0,4 mg = 9,81 m/s²
T = N
5.Trudny
0,9 m0,25 mn1​ = 20 rpm

Osoba stoi na platformie obrotowej bez tarcia i trzyma w każdej ręce hantlę o masie 3 kg, w odległości 0,9 m od osi. Sama osoba z platformą ma moment bezwładności 5 kg·m² względem osi. Obracają się z prędkością 20 obr/min, po czym osoba przyciąga hantle do odległości 0,25 m od osi. Traktuj hantle jak masy punktowe. Znajdź nową prędkość n2 w obr/min.

I0 = 5 kg·m²m = 2 × 3 kgr1 = 0,9 mr2 = 0,25 mn1 = 20 rpm
n2 = rpm
6.Trudny
580 m/s40 g0,29 mL = 0,6 m7,5 kgφ

Jednorodny cienki pręt o masie 7,5 kg i długości 0,6 m wisi w spoczynku na gładkim przegubie w górnym końcu. Pocisk o masie 40 g, lecący poziomo z prędkością 580 m/s, uderza w pręt 0,29 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 = 7,5 kgL = 0,6 mm = 40 gv = 580 m/sd = 0,29 mg = 9,81 m/s²
φ = °

Klucz odpowiedzi

  1. 1. IO = 12,22 kg·m²
  2. 2. IO = 0,665 kg·m²
  3. 3. atip = 14,71 m/s²
  4. 4. T = 54,5 N
  5. 5. n2 = 36,69 rpm
  6. 6. φ = 97,43 °

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