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 = 0,05 mL = 0,4 m0,45 m4,5 kg7,5 kg

Маятник складається з однорідного тонкого стрижня (4,5 kg, довжина 0,4 m), закріпленого шарнірно на верхньому кінці O, і суцільної кулі масою 7,5 kg та радіусом 0,05 m, закріпленої на його нижньому кінці. Центр кулі розташований на 0,45 m нижче за O. Знайдіть масовий момент інерції IO маятника відносно O.

mrod = 4,5 kgL = 0,4 mmsphere = 7,5 kgr = 0,05 md = 0,45 m
IO = kg·m²
2.Легка
L = 2,3 mGOd = 0,85 mm = 3 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 3 kg і довжиною 2,3 m обертається навколо осі O, перпендикулярної до стрижня, на відстані 0,85 m від його центра G. Знайдіть його масовий момент інерції IO відносно цієї осі.

m = 3 kgL = 2,3 md = 0,85 m
IO = kg·m²
3.Середня
n = 1400 rpmTb​ = 200 N·mI = 28,5 kg·m²

Маховик із моментом інерції 28,5 kg·m² обертається з частотою 1400 rpm. Гальмо створює сталий момент тертя 200 N·m. Скільки часу t він зупиняється?

I = 28,5 kg·m²n = 1400 rpmTb = 200 N·m
t = s
4.Середня
v = ?L = 1,7 mm = 9 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 9 kg і довжиною 1,7 m закріплено шарнірно за один кінець і відпускають зі стану спокою з горизонтального положення. Нехтуйте тертям і візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть швидкість v вільного кінця, коли стрижень проходить вертикальне положення.

m = 9 kgL = 1,7 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
5.Складна
θ = 25°a

тонкий обруч котиться без проковзування по схилу, нахиленому під кутом 25° до горизонту. Візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть прискорення a його центра.

θ = 25°I = m·r²g = 9,81 m/s²
a = m/s²
6.Складна
диск: 20 kgкільце: 9 kgn1​ = 100 rpm

Однорідний суцільний диск (маса 20 kg, радіус 0,35 m) вільно обертається з частотою 100 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 = 20 kgMring = 9 kgR = 0,35 mn1 = 100 rpm
n2 = rpm

Ключ відповідей

  1. 1. IO = 1,766 kg·m²
  2. 2. IO = 3,49 kg·m²
  3. 3. t = 20,89 s
  4. 4. v = 7,073 m/s
  5. 5. a = 2,073 m/s²
  6. 6. n2 = 52,63 rpm

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