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 = 1,2 mGOd = 0,6 mm = 4 kg

Jednorodny cienki pręt o masie 4 kg i długości 1,2 m obraca się wokół osi O prostopadłej do pręta, oddalonej o 0,6 m od jego środka G. Znajdź jego masowy moment bezwładności IO względem tej osi.

m = 4 kgL = 1,2 md = 0,6 m
IO = kg·m²
2.Łatwy
L = 1 mGOd = 0,25 mm = 1,5 kg

Jednorodny cienki pręt o masie 1,5 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 = 1,5 kgL = 1 md = 0,25 m
IO = kg·m²
3.Średni
ω = ?3 kgL = 1,2 mm = 9,5 kg

Jednorodny cienki pręt o masie 9,5 kg i długości 1,2 m jest zamocowany przegubowo na jednym końcu i puszczony ze spoczynku w położeniu poziomym. Do jego wolnego końca przymocowano małą kulkę o masie 3 kg. Pomiń tarcie i przyjmij g = 9,81 m/s². Znajdź prędkość kątową ω pręta, gdy przechodzi on przez położenie pionowe.

m = 9,5 kgL = 1,2 mmball = 3 kgg = 9,81 m/s²
ω = rad/s
4.Średni
n = 1300 rpmTb​ = 160 N·mI = 31 kg·m²

Koło zamachowe o momencie bezwładności 31 kg·m² wiruje z prędkością 1300 obr/min. Hamulec wywiera stały moment tarcia 160 N·m. Jak długo t trwa zatrzymanie?

I = 31 kg·m²n = 1300 rpmTb = 160 N·m
t = s
5.Trudny
0,8 m0,2 mn1​ = 60 rpm

Osoba stoi na platformie obrotowej bez tarcia i trzyma w każdej ręce hantlę o masie 3,5 kg, w odległości 0,8 m od osi. Sama osoba z platformą ma moment bezwładności 5 kg·m² względem osi. Obracają się z prędkością 60 obr/min, po czym osoba przyciąga hantle do odległości 0,2 m od osi. Traktuj hantle jak masy punktowe. Znajdź nową prędkość n2 w obr/min.

I0 = 5 kg·m²m = 2 × 3,5 kgr1 = 0,8 mr2 = 0,2 mn1 = 60 rpm
n2 = rpm
6.Trudny
0,9 m0,2 mn1​ = 45 rpm

Osoba stoi na platformie obrotowej bez tarcia i trzyma w każdej ręce hantlę o masie 4 kg, w odległości 0,9 m od osi. Sama osoba z platformą ma moment bezwładności 4 kg·m² względem osi. Obracają się z prędkością 45 obr/min, po czym osoba przyciąga hantle do odległości 0,2 m od osi. Traktuj hantle jak masy punktowe. Znajdź nową prędkość n2 w obr/min.

I0 = 4 kg·m²m = 2 × 4 kgr1 = 0,9 mr2 = 0,2 mn1 = 45 rpm
n2 = rpm

Klucz odpowiedzi

  1. 1. IO = 1,92 kg·m²
  2. 2. IO = 0,2188 kg·m²
  3. 3. ω = 4,533 rad/s
  4. 4. t = 26,38 s
  5. 5. n2 = 107,7 rpm
  6. 6. n2 = 109,2 rpm

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