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 = 2 mGOd = 0,95 mm = 3 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 3 kg і довжиною 2 m обертається навколо осі O, перпендикулярної до стрижня, на відстані 0,95 m від його центра G. Знайдіть його масовий момент інерції IO відносно цієї осі.

m = 3 kgL = 2 md = 0,95 m
IO = kg·m²
2.Легка
k = 0,25 m0 → 300 rpm160 kg

Маховик масою 160 kg з радіусом інерції 0,25 m рівномірно розганяють зі стану спокою до 300 rpm. Рушійний момент сталий і дорівнює 16 N·m, тертям можна знехтувати. Скільки часу t це триває?

m = 160 kgk = 0,25 mn1 = 0 rpmn2 = 300 rpmT = 16 N·m
t = s
3.Середня
ω = ?L = 2,1 mm = 4,5 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 4,5 kg і довжиною 2,1 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 = 4,5 kgL = 2,1 mg = 9,81 m/s²
ω = rad/s
4.Середня
L = 0,9 mm = 9,5 kgα

Однорідний тонкий стрижень масою 9,5 kg і довжиною 0,9 m закріплено шарнірно за один кінець і утримують горизонтально. Його відпускають зі стану спокою. Візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть вертикальну силу R, з якою шарнір діє на стрижень одразу після відпускання.

m = 9,5 kgL = 0,9 mg = 9,81 m/s²
R = N
5.Складна
θ = 35°vs = 3,5 m

порожниста куля починає рух зі стану спокою й котиться без проковзування по схилу, нахиленому під кутом 35° до горизонту. Візьміть g = 9,81 m/s². Його радіус — 0,1 m. Знайдіть його кутову швидкість ω після того, як він прокотиться 3,5 m вздовж схилу.

θ = 35°s = 3,5 mI = (2/3)·m·r²g = 9,81 m/s²r = 0,1 m
ω = rad/s
6.Складна
8,5 m/sω

порожниста куля масою 7 kg котиться без проковзування зі швидкістю 8,5 m/s. Знайдіть його повну кінетичну енергію Ek.

m = 7 kgv = 8,5 m/sI = (2/3)·m·r²
Ek = J

Ключ відповідей

  1. 1. IO = 3,707 kg·m²
  2. 2. t = 19,63 s
  3. 3. ω = 3,744 rad/s
  4. 4. R = 23,3 N
  5. 5. ω = 48,61 rad/s
  6. 6. Ek = 421,5 J

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