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 = 0,7 m0,8 m2,5 kg3 kg

Маятник складається з однорідного тонкого стрижня (2,5 kg, довжина 0,7 m), закріпленого шарнірно на верхньому кінці O, і суцільної кулі масою 3 kg та радіусом 0,1 m, закріпленої на його нижньому кінці. Центр кулі розташований на 0,8 m нижче за O. Знайдіть масовий момент інерції IO маятника відносно O.

mrod = 2,5 kgL = 0,7 mmsphere = 3 kgr = 0,1 md = 0,8 m
IO = kg·m²
2.Легка
k = 0,3 mn = 2200 rpm60 kg

Маховик масою 60 kg має радіус інерції 0,3 m відносно своєї осі. Він обертається з частотою 2200 rpm. Знайдіть його кінетичну енергію Ek у kJ.

M = 60 kgk = 0,3 mn = 2200 rpm
Ek = kJ
3.Середня
v = ?L = 0,7 mm = 9,5 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 9,5 kg і довжиною 0,7 m закріплено шарнірно за один кінець і відпускають зі стану спокою з горизонтального положення. Нехтуйте тертям і візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть швидкість v вільного кінця, коли стрижень проходить вертикальне положення.

m = 9,5 kgL = 0,7 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
4.Середня
n = 1800 rpmTb​ = 140 N·mI = 19,5 kg·m²

Маховик із моментом інерції 19,5 kg·m² обертається з частотою 1800 rpm. Гальмо створює сталий момент тертя 140 N·m. Скільки часу t він зупиняється?

I = 19,5 kg·m²n = 1800 rpmTb = 140 N·m
t = s
5.Складна
10 m/sω

суцільний циліндр масою 2 kg котиться без проковзування зі швидкістю 10 m/s. Знайдіть його кінетичну енергію обертання Erot.

m = 2 kgv = 10 m/sI = ½·m·r²
Erot = J
6.Складна
θ = 40°vs = 5,5 m

суцільний циліндр починає рух зі стану спокою й котиться без проковзування по схилу, нахиленому під кутом 40° до горизонту. Візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть його швидкість v після того, як він прокотиться 5,5 m вздовж схилу.

θ = 40°s = 5,5 mI = ½·m·r²g = 9,81 m/s²
v = m/s

Ключ відповідей

  1. 1. IO = 2,34 kg·m²
  2. 2. Ek = 143,3 kJ
  3. 3. v = 4,539 m/s
  4. 4. t = 26,25 s
  5. 5. Erot = 50 J
  6. 6. v = 6,8 m/s

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