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 = 0,25 mL = 0,5 m0,75 m0,5 kg8 kg

Маятник складається з однорідного тонкого стрижня (0,5 kg, довжина 0,5 m), закріпленого шарнірно на верхньому кінці O, і тонкого суцільного диска масою 8 kg та радіусом 0,25 m, закріпленого на його нижньому кінці. Диск гойдається у своїй площині, а його центр розташований на 0,75 m нижче за O. Знайдіть масовий момент інерції IO маятника відносно O.

mrod = 0,5 kgL = 0,5 mmdisc = 8 kgr = 0,25 md = 0,75 m
IO = kg·m²
2.Легка
R = 0,3 mn = 2900 rpm180 kg

Маховик — однорідний суцільний диск масою 180 kg і радіусом 0,3 m. Він обертається з частотою 2900 rpm. Знайдіть його кінетичну енергію Ek у kJ.

M = 180 kgR = 0,3 mn = 2900 rpm
Ek = kJ
3.Середня
n = 2300 rpmTb​ = 90 N·mI = 29 kg·m²

Маховик із моментом інерції 29 kg·m² обертається з частотою 2300 rpm. Гальмо створює сталий момент тертя 90 N·m. Скільки обертів N зробить маховик до зупинки?

I = 29 kg·m²n = 2300 rpmTb = 90 N·m
N = rev
4.Середня
ω = ?L = 2,4 mm = 6,5 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 6,5 kg і довжиною 2,4 m закріплено шарнірно за один кінець і відпускають зі стану спокою з горизонтального положення. Нехтуйте тертям і візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть кутову швидкість ω стрижня, коли він проходить вертикальне положення.

m = 6,5 kgL = 2,4 mg = 9,81 m/s²
ω = rad/s
5.Складна
θ = 10°vs = 10 m

порожниста куля починає рух зі стану спокою й котиться без проковзування по схилу, нахиленому під кутом 10° до горизонту. Візьміть g = 9,81 m/s². Його радіус — 0,15 m. Знайдіть його кутову швидкість ω після того, як він прокотиться 10 m вздовж схилу.

θ = 10°s = 10 mI = (2/3)·m·r²g = 9,81 m/s²r = 0,15 m
ω = rad/s
6.Складна
3 m/sω

порожниста куля масою 10 kg котиться без проковзування зі швидкістю 3 m/s. Знайдіть його повну кінетичну енергію Ek.

m = 10 kgv = 3 m/sI = (2/3)·m·r²
Ek = J

Ключ відповідей

  1. 1. IO = 4,792 kg·m²
  2. 2. Ek = 373,5 kJ
  3. 3. N = 1488 rev
  4. 4. ω = 3,502 rad/s
  5. 5. ω = 30,14 rad/s
  6. 6. Ek = 75 J

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