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 = 0,2 mL = 1,3 m1,5 m3 kg6 kg

Wahadło składa się z jednorodnego cienkiego pręta (3 kg, długość 1,3 m) zamocowanego obrotowo w górnym końcu O oraz pełnej kuli o masie 6 kg i promieniu 0,2 m przymocowanej do jego dolnego końca. Środek kuli leży 1,5 m poniżej O. Znajdź masowy moment bezwładności IO wahadła względem O.

mrod = 3 kgL = 1,3 mmsphere = 6 kgr = 0,2 md = 1,5 m
IO = kg·m²
2.Łatwy
L = 1,9 mGOd = 0,9 mm = 11 kg

Jednorodny cienki pręt o masie 11 kg i długości 1,9 m obraca się wokół osi O prostopadłej do pręta, oddalonej o 0,9 m od jego środka G. Znajdź jego masowy moment bezwładności IO względem tej osi.

m = 11 kgL = 1,9 md = 0,9 m
IO = kg·m²
3.Średni
n = 300 rpmTb​ = 195 N·mI = 15 kg·m²

Koło zamachowe o momencie bezwładności 15 kg·m² wiruje z prędkością 300 obr/min. Hamulec wywiera stały moment tarcia 195 N·m. Jak długo t trwa zatrzymanie?

I = 15 kg·m²n = 300 rpmTb = 195 N·m
t = s
4.Średni
0 → 2300 rpmI = 27,5 kg·m²

Silnik rozpędza koło zamachowe o momencie bezwładności 27,5 kg·m² od spoczynku do 2300 obr/min w czasie 19 s. Pomijając straty, znajdź średnią moc Pavg, którą dostarcza, w kW.

I = 27,5 kg·m²n = 2300 rpmt = 19 s
Pavg = kW
5.Trudny
380 m/s30 g1,02 mL = 1,3 m7 kg

Jednorodny cienki pręt o masie 7 kg i długości 1,3 m wisi w spoczynku na gładkim przegubie w górnym końcu. Pocisk o masie 30 g, lecący poziomo z prędkością 380 m/s, uderza w pręt 1,02 m poniżej przegubu i w nim zostaje. Znajdź prędkość kątową ω pręta tuż po uderzeniu.

M = 7 kgL = 1,3 mm = 30 gv = 380 m/sd = 1,02 m
ω = rad/s
6.Trudny
tarcza: 26 kgpierścień: 18 kgn1​ = 750 rpm

Jednorodna pełna tarcza (masa 26 kg, promień 0,1 m) wiruje swobodnie z prędkością 750 obr/min na pionowym wale bez tarcia. Cienki pierścień o masie 18 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 = 26 kgMring = 18 kgR = 0,1 mn1 = 750 rpm
ΔE = J

Klucz odpowiedzi

  1. 1. IO = 15,29 kg·m²
  2. 2. IO = 12,22 kg·m²
  3. 3. t = 2,417 s
  4. 4. Pavg = 41,98 kW
  5. 5. ω = 2,926 rad/s
  6. 6. ΔE = 232,8 J

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