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 = 0,6 m300 → 500 rpm60 kg

Маховик масою 60 kg з радіусом інерції 0,6 m рівномірно розганяють від 300 rpm до 500 rpm. Рушійний момент сталий і дорівнює 45 N·m, тертям можна знехтувати. Скільки часу t це триває?

m = 60 kgk = 0,6 mn1 = 300 rpmn2 = 500 rpmT = 45 N·m
t = s
2.Легка
L = 2,2 mGOd = 0,75 mm = 1,5 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 1,5 kg і довжиною 2,2 m обертається навколо осі O, перпендикулярної до стрижня, на відстані 0,75 m від його центра G. Знайдіть його масовий момент інерції IO відносно цієї осі.

m = 1,5 kgL = 2,2 md = 0,75 m
IO = kg·m²
3.Середня
L = 0,5 mm = 5 kgα

Однорідний тонкий стрижень масою 5 kg і довжиною 0,5 m закріплено шарнірно за один кінець і утримують горизонтально. Його відпускають зі стану спокою. Візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть прискорення atip вільного кінця одразу після відпускання.

m = 5 kgL = 0,5 mg = 9,81 m/s²
atip = m/s²
4.Середня
n = 900 rpmT = 1540 N·m

Двигун віддає момент 1540 N·m за частоти 900 rpm. Знайдіть його вихідну потужність P у kW.

T = 1540 N·mn = 900 rpm
P = kW
5.Складна
0,65 m0,15 mn1​ = 60 rpm

Людина стоїть на поворотному крузі без тертя й тримає в кожній руці гантель масою 5 kg на відстані 0,65 m від осі. Людина разом із кругом має момент інерції 1,5 kg·m² відносно осі. Вони обертаються з частотою 60 rpm, потім людина підтягує гантелі до відстані 0,15 m від осі. Вважайте гантелі точковими масами. Знайдіть нову частоту n2 в rpm.

I0 = 1,5 kg·m²m = 2 × 5 kgr1 = 0,65 mr2 = 0,15 mn1 = 60 rpm
n2 = rpm
6.Складна
θ = 40°as = 8,5 m

суцільний циліндр котиться без проковзування по схилу, нахиленому під кутом 40° до горизонту. Візьміть g = 9,81 m/s². Воно починає зі спокою. Скільки часу t воно котиться на 8,5 m вниз по схилу?

θ = 40°I = ½·m·r²g = 9,81 m/s²s = 8,5 m
t = s

Ключ відповідей

  1. 1. t = 10,05 s
  2. 2. IO = 1,449 kg·m²
  3. 3. atip = 14,71 m/s²
  4. 4. P = 145,1 kW
  5. 5. n2 = 199,1 rpm
  6. 6. t = 2,011 s

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