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 = 0,15 mL = 1,5 m1,65 m0,5 kg5 kg

Маятник складається з однорідного тонкого стрижня (0,5 kg, довжина 1,5 m), закріпленого шарнірно на верхньому кінці O, і суцільної кулі масою 5 kg та радіусом 0,15 m, закріпленої на його нижньому кінці. Центр кулі розташований на 1,65 m нижче за O. Знайдіть масовий момент інерції IO маятника відносно O.

mrod = 0,5 kgL = 1,5 mmsphere = 5 kgr = 0,15 md = 1,65 m
IO = kg·m²
2.Легка
Or = 0,1 mL = 0,4 m0,5 m5 kg4 kg

Маятник складається з однорідного тонкого стрижня (5 kg, довжина 0,4 m), закріпленого шарнірно на верхньому кінці O, і суцільної кулі масою 4 kg та радіусом 0,1 m, закріпленої на його нижньому кінці. Центр кулі розташований на 0,5 m нижче за O. Знайдіть масовий момент інерції IO маятника відносно O.

mrod = 5 kgL = 0,4 mmsphere = 4 kgr = 0,1 md = 0,5 m
IO = kg·m²
3.Середня
L = 2,9 mm = 12 kgα

Однорідний тонкий стрижень масою 12 kg і довжиною 2,9 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 = 12 kgL = 2,9 mg = 9,81 m/s²
R = N
4.Середня
n = 2900 rpmTb​ = 35 N·mI = 8,5 kg·m²

Маховик із моментом інерції 8,5 kg·m² обертається з частотою 2900 rpm. Гальмо створює сталий момент тертя 35 N·m. Скільки обертів N зробить маховик до зупинки?

I = 8,5 kg·m²n = 2900 rpmTb = 35 N·m
N = rev
5.Складна
1,5 m/sω

порожниста куля масою 19 kg котиться без проковзування зі швидкістю 1,5 m/s. Знайдіть його кінетичну енергію обертання Erot.

m = 19 kgv = 1,5 m/sI = (2/3)·m·r²
Erot = J
6.Складна
диск: 15 kgкільце: 10 kgn1​ = 250 rpm

Однорідний суцільний диск (маса 15 kg, радіус 0,35 m) вільно обертається з частотою 250 rpm навколо вертикального вала без тертя. На нього зі стану спокою опускають тонке кільце масою 10 kg того самого радіуса, центроване на валу, і обидва тіла швидко починають обертатися разом. Знайдіть їхню спільну частоту n2 в rpm.

Mdisc = 15 kgMring = 10 kgR = 0,35 mn1 = 250 rpm
n2 = rpm

Ключ відповідей

  1. 1. IO = 14,03 kg·m²
  2. 2. IO = 1,283 kg·m²
  3. 3. R = 29,43 N
  4. 4. N = 1782 rev
  5. 5. Erot = 14,25 J
  6. 6. n2 = 107,1 rpm

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