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 = 0,4 m0,55 m2 kg5,5 kg

Маятник складається з однорідного тонкого стрижня (2 kg, довжина 0,4 m), закріпленого шарнірно на верхньому кінці O, і тонкого суцільного диска масою 5,5 kg та радіусом 0,15 m, закріпленого на його нижньому кінці. Диск гойдається у своїй площині, а його центр розташований на 0,55 m нижче за O. Знайдіть масовий момент інерції IO маятника відносно O.

mrod = 2 kgL = 0,4 mmdisc = 5,5 kgr = 0,15 md = 0,55 m
IO = kg·m²
2.Легка
Or = 0,25 mL = 1,4 m1,65 m4,5 kg6 kg

Маятник складається з однорідного тонкого стрижня (4,5 kg, довжина 1,4 m), закріпленого шарнірно на верхньому кінці O, і тонкого суцільного диска масою 6 kg та радіусом 0,25 m, закріпленого на його нижньому кінці. Диск гойдається у своїй площині, а його центр розташований на 1,65 m нижче за O. Знайдіть масовий момент інерції IO маятника відносно O.

mrod = 4,5 kgL = 1,4 mmdisc = 6 kgr = 0,25 md = 1,65 m
IO = kg·m²
3.Середня
ω = ?L = 0,8 mm = 10 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 10 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 = 10 kgL = 0,8 mg = 9,81 m/s²
ω = rad/s
4.Середня
n = 300 rpmP = 153,5 kW

Вал передає 153,5 kW за частоти 300 rpm. Знайдіть крутний момент T у валу.

P = 153,5 kWn = 300 rpm
T = N·m
5.Складна
0,85 m0,15 mn1​ = 50 rpm

Людина стоїть на поворотному крузі без тертя й тримає в кожній руці гантель масою 4,5 kg на відстані 0,85 m від осі. Людина разом із кругом має момент інерції 3,5 kg·m² відносно осі. Вони обертаються з частотою 50 rpm, потім людина підтягує гантелі до відстані 0,15 m від осі. Вважайте гантелі точковими масами. Знайдіть нову частоту n2 в rpm.

I0 = 3,5 kg·m²m = 2 × 4,5 kgr1 = 0,85 mr2 = 0,15 mn1 = 50 rpm
n2 = rpm
6.Складна
1 m/sω

суцільна куля масою 20 kg котиться без проковзування зі швидкістю 1 m/s. Знайдіть його повну кінетичну енергію Ek.

m = 20 kgv = 1 m/sI = (2/5)·m·r²
Ek = J

Ключ відповідей

  1. 1. IO = 1,832 kg·m²
  2. 2. IO = 19,46 kg·m²
  3. 3. ω = 6,065 rad/s
  4. 4. T = 4886 N·m
  5. 5. n2 = 135,1 rpm
  6. 6. Ek = 14 J

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