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
R = 0,6 mn = 800 rpm90 kg

Koło zamachowe to jednorodna pełna tarcza o masie 90 kg i promieniu 0,6 m. Wiruje z prędkością 800 obr/min. Znajdź jego energię kinetyczną Ek w kJ.

M = 90 kgR = 0,6 mn = 800 rpm
Ek = kJ
2.Łatwy
L = 1,4 mGOd = 0,5 mm = 4,5 kg

Jednorodny cienki pręt o masie 4,5 kg i długości 1,4 m obraca się wokół osi O prostopadłej do pręta, oddalonej o 0,5 m od jego środka G. Znajdź jego masowy moment bezwładności IO względem tej osi.

m = 4,5 kgL = 1,4 md = 0,5 m
IO = kg·m²
3.Średni
L = 0,5 mm = 1 kgα

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

Klocek o masie 10 kg wisi na lekkiej linie nawiniętej na bloczek, czyli jednorodną pełną tarczę o masie 4 kg i promieniu 0,4 m, obracającą się na gładkiej poziomej osi. Klocek puszczono ze spoczynku. Przyjmij g = 9,81 m/s². Znajdź przyspieszenie kątowe α bloczka.

m = 10 kgM = 4 kgR = 0,4 mg = 9,81 m/s²
α = rad/s²
5.Trudny
0,65 m0,15 mn1​ = 40 rpm

Osoba stoi na platformie obrotowej bez tarcia i trzyma w każdej ręce hantlę o masie 3,5 kg, w odległości 0,65 m od osi. Sama osoba z platformą ma moment bezwładności 4,5 kg·m² względem osi. Obracają się z prędkością 40 obr/min, po czym osoba przyciąga hantle do odległości 0,15 m od osi. Traktuj hantle jak masy punktowe. Znajdź nową prędkość n2 w obr/min.

I0 = 4,5 kg·m²m = 2 × 3,5 kgr1 = 0,65 mr2 = 0,15 mn1 = 40 rpm
n2 = rpm
6.Trudny
180 m/s35 g1,4 mL = 2 m4,5 kgφ

Jednorodny cienki pręt o masie 4,5 kg i długości 2 m wisi w spoczynku na gładkim przegubie w górnym końcu. Pocisk o masie 35 g, lecący poziomo z prędkością 180 m/s, uderza w pręt 1,4 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 = 4,5 kgL = 2 mm = 35 gv = 180 m/sd = 1,4 mg = 9,81 m/s²
φ = °

Klucz odpowiedzi

  1. 1. Ek = 56,85 kJ
  2. 2. IO = 1,86 kg·m²
  3. 3. atip = 14,71 m/s²
  4. 4. α = 20,44 rad/s²
  5. 5. n2 = 64,05 rpm
  6. 6. φ = 31,09 °

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