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 = 2,5 mGOd = 0,85 mm = 8 kg

Jednorodny cienki pręt o masie 8 kg i długości 2,5 m obraca się wokół osi O prostopadłej do pręta, oddalonej o 0,85 m od jego środka G. Znajdź jego masowy moment bezwładności IO względem tej osi.

m = 8 kgL = 2,5 md = 0,85 m
IO = kg·m²
2.Łatwy
Or = 0,2 mL = 1,1 m1,3 m3,5 kg3 kg

Wahadło składa się z jednorodnego cienkiego pręta (3,5 kg, długość 1,1 m) zamocowanego obrotowo w górnym końcu O oraz cienkiej pełnej tarczy o masie 3 kg i promieniu 0,2 m przymocowanej do jego dolnego końca. Tarcza waha się w swojej płaszczyźnie, a jej środek leży 1,3 m poniżej O. Znajdź masowy moment bezwładności IO wahadła względem O.

mrod = 3,5 kgL = 1,1 mmdisc = 3 kgr = 0,2 md = 1,3 m
IO = kg·m²
3.Średni
L = 1,6 mm = 16,5 kgα

Jednorodny cienki pręt o masie 16,5 kg i długości 1,6 m jest zamocowany przegubowo na jednym końcu i utrzymywany poziomo. Puszczono go swobodnie ze spoczynku. Przyjmij g = 9,81 m/s². Znajdź pionową siłę R, którą przegub wywiera na pręt tuż po puszczeniu.

m = 16,5 kgL = 1,6 mg = 9,81 m/s²
R = N
4.Średni
ω = ?2,5 kgL = 0,9 mm = 5,5 kg

Jednorodny cienki pręt o masie 5,5 kg i długości 0,9 m jest zamocowany przegubowo na jednym końcu i puszczony ze spoczynku w położeniu poziomym. Do jego wolnego końca przymocowano małą kulkę o masie 2,5 kg. Pomiń tarcie i przyjmij g = 9,81 m/s². Znajdź prędkość kątową ω pręta, gdy przechodzi on przez położenie pionowe.

m = 5,5 kgL = 0,9 mmball = 2,5 kgg = 9,81 m/s²
ω = rad/s
5.Trudny
tarcza: 30 kgpierścień: 4 kgn1​ = 1200 rpm

Jednorodna pełna tarcza (masa 30 kg, promień 0,3 m) wiruje swobodnie z prędkością 1200 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. Ile energii kinetycznej ΔE zostaje stracone w tym procesie?

Mdisc = 30 kgMring = 4 kgR = 0,3 mn1 = 1200 rpm
ΔE = J
6.Trudny
θ = 30°as = 4 m

pełny walec stacza się bez poślizgu po równi nachylonej pod kątem 30° do poziomu. Przyjmij g = 9,81 m/s². Rusza ze spoczynku. Jak długo t stacza się po równi na odcinku 4 m?

θ = 30°I = ½·m·r²g = 9,81 m/s²s = 4 m
t = s

Klucz odpowiedzi

  1. 1. IO = 9,947 kg·m²
  2. 2. IO = 6,542 kg·m²
  3. 3. R = 40,47 N
  4. 4. ω = 5,139 rad/s
  5. 5. ΔE = 2244 J
  6. 6. t = 1,564 s

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