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
k = 0,25 m800 → 1600 rpm70 kg

Маховик масою 70 kg з радіусом інерції 0,25 m рівномірно розганяють від 800 rpm до 1600 rpm. Рушійний момент сталий і дорівнює 26 N·m, тертям можна знехтувати. Скільки часу t це триває?

m = 70 kgk = 0,25 mn1 = 800 rpmn2 = 1600 rpmT = 26 N·m
t = s
2.Легка
Or = 0,05 mL = 1,2 m1,25 m0,5 kg2 kg

Маятник складається з однорідного тонкого стрижня (0,5 kg, довжина 1,2 m), закріпленого шарнірно на верхньому кінці O, і тонкого суцільного диска масою 2 kg та радіусом 0,05 m, закріпленого на його нижньому кінці. Диск гойдається у своїй площині, а його центр розташований на 1,25 m нижче за O. Знайдіть масовий момент інерції IO маятника відносно O.

mrod = 0,5 kgL = 1,2 mmdisc = 2 kgr = 0,05 md = 1,25 m
IO = kg·m²
3.Середня
ω = ?4 kgL = 0,5 mm = 9 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 9 kg і довжиною 0,5 m закріплено шарнірно за один кінець і відпускають зі стану спокою з горизонтального положення. До його вільного кінця прикріплено маленьку кульку масою 4 kg. Нехтуйте тертям і візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть кутову швидкість ω стрижня, коли він проходить вертикальне положення.

m = 9 kgL = 0,5 mmball = 4 kgg = 9,81 m/s²
ω = rad/s
4.Середня
v = ?L = 1,2 mm = 3 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 3 kg і довжиною 1,2 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 = 3 kgL = 1,2 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
5.Складна
θ = 35°vs = 2 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. Знайдіть його швидкість v після того, як він прокотиться 2 m вздовж схилу.

θ = 35°s = 2 mI = (2/3)·m·r²g = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Складна
θ = 30°as = 8 m

порожниста куля котиться без проковзування по схилу, нахиленому під кутом 30° до горизонту. Візьміть g = 9,81 m/s². Воно починає зі спокою. Скільки часу t воно котиться на 8 m вниз по схилу?

θ = 30°I = (2/3)·m·r²g = 9,81 m/s²s = 8 m
t = s

Ключ відповідей

  1. 1. t = 14,1 s
  2. 2. IO = 3,367 kg·m²
  3. 3. ω = 6,903 rad/s
  4. 4. v = 5,943 m/s
  5. 5. v = 3,675 m/s
  6. 6. t = 2,332 s

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