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 = 0,1 m0 → 2000 rpm180 kg

Маховик масою 180 kg з радіусом інерції 0,1 m рівномірно розганяють зі стану спокою до 2000 rpm. Рушійний момент сталий і дорівнює 54 N·m, тертям можна знехтувати. Скільки часу t це триває?

m = 180 kgk = 0,1 mn1 = 0 rpmn2 = 2000 rpmT = 54 N·m
t = s
2.Легка
L = 2,3 mGOd = 0,6 mm = 1,5 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 1,5 kg і довжиною 2,3 m обертається навколо осі O, перпендикулярної до стрижня, на відстані 0,6 m від його центра G. Знайдіть його масовий момент інерції IO відносно цієї осі.

m = 1,5 kgL = 2,3 md = 0,6 m
IO = kg·m²
3.Середня
L = 2,8 mm = 18 kgα

Однорідний тонкий стрижень масою 18 kg і довжиною 2,8 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 = 18 kgL = 2,8 mg = 9,81 m/s²
R = N
4.Середня
n = 300 rpmTb​ = 70 N·mI = 35,5 kg·m²

Маховик із моментом інерції 35,5 kg·m² обертається з частотою 300 rpm. Гальмо створює сталий момент тертя 70 N·m. Скільки часу t він зупиняється?

I = 35,5 kg·m²n = 300 rpmTb = 70 N·m
t = s
5.Складна
θ = 15°vs = 5 m

тонкий обруч починає рух зі стану спокою й котиться без проковзування по схилу, нахиленому під кутом 15° до горизонту. Візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть його швидкість v після того, як він прокотиться 5 m вздовж схилу.

θ = 15°s = 5 mI = m·r²g = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Складна
θ = 30°a

порожниста куля котиться без проковзування по схилу, нахиленому під кутом 30° до горизонту. Візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть найменший коефіцієнт тертя спокою μs, який не допускає проковзування.

θ = 30°I = (2/3)·m·r²g = 9,81 m/s²
μs =

Ключ відповідей

  1. 1. t = 6,981 s
  2. 2. IO = 1,201 kg·m²
  3. 3. R = 44,15 N
  4. 4. t = 15,93 s
  5. 5. v = 3,563 m/s
  6. 6. μs = 0,2309

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