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 = 1,7 mGOd = 0,6 mm = 3 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 3 kg і довжиною 1,7 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 = 3 kgL = 1,7 md = 0,6 m
IO = kg·m²
2.Легка
Or = 0,05 mL = 0,5 m0,55 m4,5 kg5 kg

Маятник складається з однорідного тонкого стрижня (4,5 kg, довжина 0,5 m), закріпленого шарнірно на верхньому кінці O, і суцільної кулі масою 5 kg та радіусом 0,05 m, закріпленої на його нижньому кінці. Центр кулі розташований на 0,55 m нижче за O. Знайдіть масовий момент інерції IO маятника відносно O.

mrod = 4,5 kgL = 0,5 mmsphere = 5 kgr = 0,05 md = 0,55 m
IO = kg·m²
3.Середня
1,5 kgaαM = 14 kgR = 0,35 m

Вантаж 1,5 kg висить на легкому шнурі, намотаному на шків — однорідний суцільний диск масою 14 kg і радіусом 0,35 m, що обертається на горизонтальній осі без тертя. Вантаж відпускають зі стану спокою. Візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть прискорення a вантажу.

m = 1,5 kgM = 14 kgR = 0,35 mg = 9,81 m/s²
a = m/s²
4.Середня
L = 2,4 mm = 15,5 kgα

Однорідний тонкий стрижень масою 15,5 kg і довжиною 2,4 m закріплено шарнірно за один кінець і утримують горизонтально. Його відпускають зі стану спокою. Візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть його кутове прискорення α одразу після відпускання.

m = 15,5 kgL = 2,4 mg = 9,81 m/s²
α = rad/s²
5.Складна
4 m/sω

порожниста куля масою 5 kg котиться без проковзування зі швидкістю 4 m/s. Знайдіть його кінетичну енергію обертання Erot.

m = 5 kgv = 4 m/sI = (2/3)·m·r²
Erot = J
6.Складна
θ = 25°vs = 7,5 m

тонкий обруч починає рух зі стану спокою й котиться без проковзування по схилу, нахиленому під кутом 25° до горизонту. Візьміть g = 9,81 m/s². Його радіус — 0,1 m. Знайдіть його кутову швидкість ω після того, як він прокотиться 7,5 m вздовж схилу.

θ = 25°s = 7,5 mI = m·r²g = 9,81 m/s²r = 0,1 m
ω = rad/s

Ключ відповідей

  1. 1. IO = 1,802 kg·m²
  2. 2. IO = 1,893 kg·m²
  3. 3. a = 1,731 m/s²
  4. 4. α = 6,131 rad/s²
  5. 5. Erot = 26,67 J
  6. 6. ω = 55,76 rad/s

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