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 = 1,2 m1,45 m3 kg5,5 kg

Wahadło składa się z jednorodnego cienkiego pręta (3 kg, długość 1,2 m) zamocowanego obrotowo w górnym końcu O oraz pełnej kuli o masie 5,5 kg i promieniu 0,25 m przymocowanej do jego dolnego końca. Środek kuli leży 1,45 m poniżej O. Znajdź masowy moment bezwładności IO wahadła względem O.

mrod = 3 kgL = 1,2 mmsphere = 5,5 kgr = 0,25 md = 1,45 m
IO = kg·m²
2.Łatwy
k = 0,45 m300 → 500 rpm60 kg

Koło zamachowe o masie 60 kg i promieniu bezwładności 0,45 m jest przyspieszane jednostajnie od 300 obr/min do 500 obr/min. Trwa to 30 s. Pomijając tarcie, znajdź potrzebny stały moment T.

m = 60 kgk = 0,45 mn1 = 300 rpmn2 = 500 rpmt = 30 s
T = N·m
3.Średni
n = 2200 rpmT = 1450 N·m

Silnik dostarcza moment 1450 N·m przy 2200 obr/min. Znajdź jego moc wyjściową P w kW.

T = 1450 N·mn = 2200 rpm
P = kW
4.Średni
v = ?2 kgL = 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. Do jego wolnego końca przymocowano małą kulkę o masie 2 kg. 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 mmball = 2 kgg = 9,81 m/s²
v = m/s
5.Trudny
θ = 25°vs = 8,5 m

cienka obręcz rusza ze spoczynku i stacza się bez poślizgu po równi nachylonej pod kątem 25° do poziomu. Przyjmij g = 9,81 m/s². Jego promień wynosi 0,1 m. Znajdź prędkość kątową ω po przebyciu 8,5 m wzdłuż równi.

θ = 25°s = 8,5 mI = m·r²g = 9,81 m/s²r = 0,1 m
ω = rad/s
6.Trudny
tarcza: 40 kgpierścień: 4 kgn1​ = 150 rpm

Jednorodna pełna tarcza (masa 40 kg, promień 0,35 m) wiruje swobodnie z prędkością 150 obr/min na pionowym wale bez tarcia. Cienki pierścień o masie 4 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 = 40 kgMring = 4 kgR = 0,35 mn1 = 150 rpm
n2 = rpm

Klucz odpowiedzi

  1. 1. IO = 13,14 kg·m²
  2. 2. T = 8,482 N·m
  3. 3. P = 334,1 kW
  4. 4. v = 7,195 m/s
  5. 5. ω = 59,36 rad/s
  6. 6. n2 = 125 rpm

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