Робочий аркуш «Обертання твердого тіла» з відповідями

Безкоштовний робочий аркуш для друку «Обертання твердого тіла»: 6 задач від легких до рівня іспиту, з ключем відповідей. Роздрукуйте його або збережіть як PDF.

Для викладачів: можна безкоштовно друкувати, копіювати й використовувати на заняттях. Кожен новий аркуш має нові значення і власні відповіді. Будемо вдячні за посилання на ExamProblems на сторінці вашого курсу.

Ім’я: ____________________   Дата: ____________

1.Легка
Or = 0,1 mL = 1 m1,1 m4 kg7 kg

Маятник складається з однорідного тонкого стрижня (4 kg, довжина 1 m), закріпленого шарнірно на верхньому кінці O, і суцільної кулі масою 7 kg та радіусом 0,1 m, закріпленої на його нижньому кінці. Центр кулі розташований на 1,1 m нижче за O. Знайдіть масовий момент інерції IO маятника відносно O.

mrod = 4 kgL = 1 mmsphere = 7 kgr = 0,1 md = 1,1 m
IO = kg·m²
2.Легка
L = 1,3 mGOd = 0,3 mm = 3,5 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 3,5 kg і довжиною 1,3 m обертається навколо осі O, перпендикулярної до стрижня, на відстані 0,3 m від його центра G. Знайдіть його масовий момент інерції IO відносно цієї осі.

m = 3,5 kgL = 1,3 md = 0,3 m
IO = kg·m²
3.Середня
L = 2,1 mm = 4,5 kgα

Однорідний тонкий стрижень масою 4,5 kg і довжиною 2,1 m закріплено шарнірно за один кінець і утримують горизонтально. Його відпускають зі стану спокою. Візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть його кутове прискорення α одразу після відпускання.

m = 4,5 kgL = 2,1 mg = 9,81 m/s²
α = rad/s²
4.Середня
n = 1200 rpmP = 180 kW

Вал передає 180 kW за частоти 1200 rpm. Знайдіть крутний момент T у валу.

P = 180 kWn = 1200 rpm
T = N·m
5.Складна
220 m/s5 g2 mL = 2 m6 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 6 kg і довжиною 2 m висить у спокої на шарнірі без тертя на верхньому кінці. Куля масою 5 g, що летить горизонтально зі швидкістю 220 m/s, влучає в стрижень на 2 m нижче за шарнір і застрягає в ньому. Знайдіть кутову швидкість ω стрижня одразу після удару.

M = 6 kgL = 2 mm = 5 gv = 220 m/sd = 2 m
ω = rad/s
6.Складна
560 m/s20 g0,32 mL = 0,8 m9 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 9 kg і довжиною 0,8 m висить у спокої на шарнірі без тертя на верхньому кінці. Куля масою 20 g, що летить горизонтально зі швидкістю 560 m/s, влучає в стрижень на 0,32 m нижче за шарнір і застрягає в ньому. Знайдіть кутову швидкість ω стрижня одразу після удару.

M = 9 kgL = 0,8 mm = 20 gv = 560 m/sd = 0,32 m
ω = rad/s

Ключ відповідей

  1. 1. IO = 9,831 kg·m²
  2. 2. IO = 0,8079 kg·m²
  3. 3. α = 7,007 rad/s²
  4. 4. T = 1432 N·m
  5. 5. ω = 0,2743 rad/s
  6. 6. ω = 1,865 rad/s

Повні покрокові розв’язки: тренуйте цю тему на examproblems.com.