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 = 0,9 mGOd = 0,35 mm = 4 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 4 kg і довжиною 0,9 m обертається навколо осі O, перпендикулярної до стрижня, на відстані 0,35 m від його центра G. Знайдіть його масовий момент інерції IO відносно цієї осі.

m = 4 kgL = 0,9 md = 0,35 m
IO = kg·m²
2.Легка
L = 1,7 mGOd = 0,2 mm = 1,5 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 1,5 kg і довжиною 1,7 m обертається навколо осі O, перпендикулярної до стрижня, на відстані 0,2 m від його центра G. Знайдіть його масовий момент інерції IO відносно цієї осі.

m = 1,5 kgL = 1,7 md = 0,2 m
IO = kg·m²
3.Середня
n = 2300 rpmTb​ = 30 N·mI = 19 kg·m²

Маховик із моментом інерції 19 kg·m² обертається з частотою 2300 rpm. Гальмо створює сталий момент тертя 30 N·m. Скільки часу t він зупиняється?

I = 19 kg·m²n = 2300 rpmTb = 30 N·m
t = s
4.Середня
L = 3 mm = 16 kgα

Однорідний тонкий стрижень масою 16 kg і довжиною 3 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 = 16 kgL = 3 mg = 9,81 m/s²
atip = m/s²
5.Складна
диск: 17 kgкільце: 9 kgn1​ = 750 rpm

Однорідний суцільний диск (маса 17 kg, радіус 0,5 m) вільно обертається з частотою 750 rpm навколо вертикального вала без тертя. На нього зі стану спокою опускають тонке кільце масою 9 kg того самого радіуса, центроване на валу, і обидва тіла швидко починають обертатися разом. Знайдіть їхню спільну частоту n2 в rpm.

Mdisc = 17 kgMring = 9 kgR = 0,5 mn1 = 750 rpm
n2 = rpm
6.Складна
260 m/s15 g0,88 mL = 1,2 m8 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 8 kg і довжиною 1,2 m висить у спокої на шарнірі без тертя на верхньому кінці. Куля масою 15 g, що летить горизонтально зі швидкістю 260 m/s, влучає в стрижень на 0,88 m нижче за шарнір і застрягає в ньому. Знайдіть кутову швидкість ω стрижня одразу після удару.

M = 8 kgL = 1,2 mm = 15 gv = 260 m/sd = 0,88 m
ω = rad/s

Ключ відповідей

  1. 1. IO = 0,76 kg·m²
  2. 2. IO = 0,4213 kg·m²
  3. 3. t = 152,5 s
  4. 4. atip = 14,71 m/s²
  5. 5. n2 = 364,3 rpm
  6. 6. ω = 0,8911 rad/s

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