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 = 2,8 mGOd = 0,95 mm = 12 kg

Jednorodny cienki pręt o masie 12 kg i długości 2,8 m obraca się wokół osi O prostopadłej do pręta, oddalonej o 0,95 m od jego środka G. Znajdź jego masowy moment bezwładności IO względem tej osi.

m = 12 kgL = 2,8 md = 0,95 m
IO = kg·m²
2.Łatwy
k = 0,25 m0 → 1100 rpm60 kg

Koło zamachowe o masie 60 kg i promieniu bezwładności 0,25 m jest przyspieszane jednostajnie od spoczynku do 1100 obr/min. Moment napędowy jest stały i wynosi 19 N·m, a tarcie można pominąć. Jak długo t to trwa?

m = 60 kgk = 0,25 mn1 = 0 rpmn2 = 1100 rpmT = 19 N·m
t = s
3.Średni
n = 3000 rpmTb​ = 175 N·mI = 4,5 kg·m²

Koło zamachowe o momencie bezwładności 4,5 kg·m² wiruje z prędkością 3000 obr/min. Hamulec wywiera stały moment tarcia 175 N·m. Ile obrotów N wykona koło zamachowe, zanim się zatrzyma?

I = 4,5 kg·m²n = 3000 rpmTb = 175 N·m
N = rev
4.Średni
n = 2000 rpmTb​ = 90 N·mI = 35,5 kg·m²

Koło zamachowe o momencie bezwładności 35,5 kg·m² wiruje z prędkością 2000 obr/min. Hamulec wywiera stały moment tarcia 90 N·m. Jak długo t trwa zatrzymanie?

I = 35,5 kg·m²n = 2000 rpmTb = 90 N·m
t = s
5.Trudny
θ = 35°as = 9,5 m

pełna kula stacza się bez poślizgu po równi nachylonej pod kątem 35° do poziomu. Przyjmij g = 9,81 m/s². Rusza ze spoczynku. Jak długo t stacza się po równi na odcinku 9,5 m?

θ = 35°I = (2/5)·m·r²g = 9,81 m/s²s = 9,5 m
t = s
6.Trudny
0,8 m0,3 mn1​ = 25 rpm

Osoba stoi na platformie obrotowej bez tarcia i trzyma w każdej ręce hantlę o masie 5 kg, w odległości 0,8 m od osi. Sama osoba z platformą ma moment bezwładności 2 kg·m² względem osi. Obracają się z prędkością 25 obr/min, po czym osoba przyciąga hantle do odległości 0,3 m od osi. Traktuj hantle jak masy punktowe. Znajdź nową prędkość n2 w obr/min.

I0 = 2 kg·m²m = 2 × 5 kgr1 = 0,8 mr2 = 0,3 mn1 = 25 rpm
n2 = rpm

Klucz odpowiedzi

  1. 1. IO = 18,67 kg·m²
  2. 2. t = 22,74 s
  3. 3. N = 202 rev
  4. 4. t = 82,61 s
  5. 5. t = 2,174 s
  6. 6. n2 = 72,41 rpm

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