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 = 0,15 mL = 0,9 m1,05 m3 kg5 kg

Маятник складається з однорідного тонкого стрижня (3 kg, довжина 0,9 m), закріпленого шарнірно на верхньому кінці O, і суцільної кулі масою 5 kg та радіусом 0,15 m, закріпленої на його нижньому кінці. Центр кулі розташований на 1,05 m нижче за O. Знайдіть масовий момент інерції IO маятника відносно O.

mrod = 3 kgL = 0,9 mmsphere = 5 kgr = 0,15 md = 1,05 m
IO = kg·m²
2.Легка
L = 2,7 mGOd = 0,9 mm = 2 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 2 kg і довжиною 2,7 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 = 2 kgL = 2,7 md = 0,9 m
IO = kg·m²
3.Середня
n = 1100 rpmP = 43 kW

Вал передає 43 kW за частоти 1100 rpm. Знайдіть крутний момент T у валу.

P = 43 kWn = 1100 rpm
T = N·m
4.Середня
L = 2,2 mm = 10,5 kgα

Однорідний тонкий стрижень масою 10,5 kg і довжиною 2,2 m закріплено шарнірно за один кінець і утримують горизонтально. Його відпускають зі стану спокою. Візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть прискорення atip вільного кінця одразу після відпускання.

m = 10,5 kgL = 2,2 mg = 9,81 m/s²
atip = m/s²
5.Складна
0,7 m0,2 mn1​ = 55 rpm

Людина стоїть на поворотному крузі без тертя й тримає в кожній руці гантель масою 6 kg на відстані 0,7 m від осі. Людина разом із кругом має момент інерції 4 kg·m² відносно осі. Вони обертаються з частотою 55 rpm, потім людина підтягує гантелі до відстані 0,2 m від осі. Вважайте гантелі точковими масами. Знайдіть нову частоту n2 в rpm.

I0 = 4 kg·m²m = 2 × 6 kgr1 = 0,7 mr2 = 0,2 mn1 = 55 rpm
n2 = rpm
6.Складна
400 m/s10 g1,26 mL = 1,4 m1 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 1 kg і довжиною 1,4 m висить у спокої на шарнірі без тертя на верхньому кінці. Куля масою 10 g, що летить горизонтально зі швидкістю 400 m/s, влучає в стрижень на 1,26 m нижче за шарнір і застрягає в ньому. Знайдіть кутову швидкість ω стрижня одразу після удару.

M = 1 kgL = 1,4 mm = 10 gv = 400 m/sd = 1,26 m
ω = rad/s

Ключ відповідей

  1. 1. IO = 6,367 kg·m²
  2. 2. IO = 2,835 kg·m²
  3. 3. T = 373,3 N·m
  4. 4. atip = 14,71 m/s²
  5. 5. n2 = 121,3 rpm
  6. 6. ω = 7,531 rad/s

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