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
L = 2,1 mGOd = 0,9 mm = 5 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 5 kg і довжиною 2,1 m обертається навколо осі O, перпендикулярної до стрижня, на відстані 0,9 m від його центра G. Знайдіть його масовий момент інерції IO відносно цієї осі.

m = 5 kgL = 2,1 md = 0,9 m
IO = kg·m²
2.Легка
k = 0,45 m800 → 2300 rpm40 kg

Маховик масою 40 kg з радіусом інерції 0,45 m рівномірно розганяють від 800 rpm до 2300 rpm. Рушійний момент сталий і дорівнює 55 N·m, тертям можна знехтувати. Скільки часу t це триває?

m = 40 kgk = 0,45 mn1 = 800 rpmn2 = 2300 rpmT = 55 N·m
t = s
3.Середня
2 kgaαM = 18,5 kgR = 0,35 m

Вантаж 2 kg висить на легкому шнурі, намотаному на шків — однорідний суцільний диск масою 18,5 kg і радіусом 0,35 m, що обертається на горизонтальній осі без тертя. Вантаж відпускають зі стану спокою. Візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть кутове прискорення α шківа.

m = 2 kgM = 18,5 kgR = 0,35 mg = 9,81 m/s²
α = rad/s²
4.Середня
n = 2300 rpmTb​ = 50 N·mI = 39,5 kg·m²

Маховик із моментом інерції 39,5 kg·m² обертається з частотою 2300 rpm. Гальмо створює сталий момент тертя 50 N·m. Скільки часу t він зупиняється?

I = 39,5 kg·m²n = 2300 rpmTb = 50 N·m
t = s
5.Складна
2,5 m/sω

суцільна куля масою 10,5 kg котиться без проковзування зі швидкістю 2,5 m/s. Знайдіть його повну кінетичну енергію Ek.

m = 10,5 kgv = 2,5 m/sI = (2/5)·m·r²
Ek = J
6.Складна
θ = 30°a

порожниста куля котиться без проковзування по схилу, нахиленому під кутом 30° до горизонту. Візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть найменший коефіцієнт тертя спокою μs, який не допускає проковзування.

θ = 30°I = (2/3)·m·r²g = 9,81 m/s²
μs =

Ключ відповідей

  1. 1. IO = 5,888 kg·m²
  2. 2. t = 23,13 s
  3. 3. α = 4,983 rad/s²
  4. 4. t = 190,3 s
  5. 5. Ek = 45,94 J
  6. 6. μs = 0,2309

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