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 = 0,2 mL = 0,8 m1 m3 kg9 kg

Маятник складається з однорідного тонкого стрижня (3 kg, довжина 0,8 m), закріпленого шарнірно на верхньому кінці O, і тонкого суцільного диска масою 9 kg та радіусом 0,2 m, закріпленого на його нижньому кінці. Диск гойдається у своїй площині, а його центр розташований на 1 m нижче за O. Знайдіть масовий момент інерції IO маятника відносно O.

mrod = 3 kgL = 0,8 mmdisc = 9 kgr = 0,2 md = 1 m
IO = kg·m²
2.Легка
R = 0,6 mn = 1600 rpm80 kg

Маховик — однорідний суцільний диск масою 80 kg і радіусом 0,6 m. Він обертається з частотою 1600 rpm. Знайдіть його кінетичну енергію Ek у kJ.

M = 80 kgR = 0,6 mn = 1600 rpm
Ek = kJ
3.Середня
4,5 kgaαM = 9,5 kgR = 0,3 m

Вантаж 4,5 kg висить на легкому шнурі, намотаному на шків — однорідний суцільний диск масою 9,5 kg і радіусом 0,3 m, що обертається на горизонтальній осі без тертя. Вантаж відпускають зі стану спокою. Візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть швидкість v вантажу після того, як він упаде на 5 m.

m = 4,5 kgM = 9,5 kgR = 0,3 mg = 9,81 m/s²h = 5 m
v = m/s
4.Середня
ω = ?L = 0,8 mm = 1,5 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 1,5 kg і довжиною 0,8 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 = 1,5 kgL = 0,8 mg = 9,81 m/s²
ω = rad/s
5.Складна
диск: 18 kgкільце: 17 kgn1​ = 800 rpm

Однорідний суцільний диск (маса 18 kg, радіус 0,1 m) вільно обертається з частотою 800 rpm навколо вертикального вала без тертя. На нього зі стану спокою опускають тонке кільце масою 17 kg того самого радіуса, центроване на валу, і обидва тіла швидко починають обертатися разом. Яку кінетичну енергію ΔE втрачено в процесі?

Mdisc = 18 kgMring = 17 kgR = 0,1 mn1 = 800 rpm
ΔE = J
6.Складна
θ = 15°as = 3,5 m

суцільна куля котиться без проковзування по схилу, нахиленому під кутом 15° до горизонту. Візьміть g = 9,81 m/s². Воно починає зі спокою. Скільки часу t воно котиться на 3,5 m вниз по схилу?

θ = 15°I = (2/5)·m·r²g = 9,81 m/s²s = 3,5 m
t = s

Ключ відповідей

  1. 1. IO = 9,82 kg·m²
  2. 2. Ek = 202,1 kJ
  3. 3. v = 6,908 m/s
  4. 4. ω = 6,065 rad/s
  5. 5. ΔE = 206,5 J
  6. 6. t = 1,965 s

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