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 = 0,1 mL = 1,4 m1,5 m5 kg10 kg

Маятник складається з однорідного тонкого стрижня (5 kg, довжина 1,4 m), закріпленого шарнірно на верхньому кінці O, і тонкого суцільного диска масою 10 kg та радіусом 0,1 m, закріпленого на його нижньому кінці. Диск гойдається у своїй площині, а його центр розташований на 1,5 m нижче за O. Знайдіть масовий момент інерції IO маятника відносно O.

mrod = 5 kgL = 1,4 mmdisc = 10 kgr = 0,1 md = 1,5 m
IO = kg·m²
2.Легка
R = 0,75 mn = 2100 rpm140 kg

Маховик — однорідний суцільний диск масою 140 kg і радіусом 0,75 m. Він обертається з частотою 2100 rpm. Знайдіть його кінетичну енергію Ek у kJ.

M = 140 kgR = 0,75 mn = 2100 rpm
Ek = kJ
3.Середня
ω = ?1 kgL = 1,6 mm = 9 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 9 kg і довжиною 1,6 m закріплено шарнірно за один кінець і відпускають зі стану спокою з горизонтального положення. До його вільного кінця прикріплено маленьку кульку масою 1 kg. Нехтуйте тертям і візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть кутову швидкість ω стрижня, коли він проходить вертикальне положення.

m = 9 kgL = 1,6 mmball = 1 kgg = 9,81 m/s²
ω = rad/s
4.Середня
0 → 300 rpmI = 29 kg·m²

Двигун розганяє маховик із моментом інерції 29 kg·m² зі стану спокою до 300 rpm за 2 s. Нехтуючи втратами, знайдіть середню потужність Pavg, яку він віддає, у kW.

I = 29 kg·m²n = 300 rpmt = 2 s
Pavg = kW
5.Складна
10 m/sω

порожниста куля масою 16 kg котиться без проковзування зі швидкістю 10 m/s. Знайдіть його кінетичну енергію обертання Erot.

m = 16 kgv = 10 m/sI = (2/3)·m·r²
Erot = J
6.Складна
θ = 35°as = 3,5 m

суцільний циліндр котиться без проковзування по схилу, нахиленому під кутом 35° 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 = 35°I = ½·m·r²g = 9,81 m/s²s = 3,5 m
t = s

Ключ відповідей

  1. 1. IO = 25,82 kg·m²
  2. 2. Ek = 952,1 kJ
  3. 3. ω = 4,106 rad/s
  4. 4. Pavg = 7,155 kW
  5. 5. Erot = 533,3 J
  6. 6. t = 1,366 s

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