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 → 400 rpm100 kg

Маховик масою 100 kg з радіусом інерції 0,1 m рівномірно розганяють зі стану спокою до 400 rpm. Рушійний момент сталий і дорівнює 3,5 N·m, тертям можна знехтувати. Скільки часу t це триває?

m = 100 kgk = 0,1 mn1 = 0 rpmn2 = 400 rpmT = 3,5 N·m
t = s
2.Легка
L = 2,5 mGOd = 0,45 mm = 5,5 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 5,5 kg і довжиною 2,5 m обертається навколо осі O, перпендикулярної до стрижня, на відстані 0,45 m від його центра G. Знайдіть його масовий момент інерції IO відносно цієї осі.

m = 5,5 kgL = 2,5 md = 0,45 m
IO = kg·m²
3.Середня
L = 2,5 mm = 11,5 kgα

Однорідний тонкий стрижень масою 11,5 kg і довжиною 2,5 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 = 11,5 kgL = 2,5 mg = 9,81 m/s²
atip = m/s²
4.Середня
L = 0,8 mm = 5 kgα

Однорідний тонкий стрижень масою 5 kg і довжиною 0,8 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 = 5 kgL = 0,8 mg = 9,81 m/s²
R = N
5.Складна
диск: 30 kgкільце: 14 kgn1​ = 950 rpm

Однорідний суцільний диск (маса 30 kg, радіус 0,4 m) вільно обертається з частотою 950 rpm навколо вертикального вала без тертя. На нього зі стану спокою опускають тонке кільце масою 14 kg того самого радіуса, центроване на валу, і обидва тіла швидко починають обертатися разом. Яку кінетичну енергію ΔE втрачено в процесі?

Mdisc = 30 kgMring = 14 kgR = 0,4 mn1 = 950 rpm
ΔE = J
6.Складна
3 m/sω

суцільна куля масою 8 kg котиться без проковзування зі швидкістю 3 m/s. Який відсоток p його повної кінетичної енергії становить енергія обертання?

m = 8 kgv = 3 m/sI = (2/5)·m·r²
p = %

Ключ відповідей

  1. 1. t = 11,97 s
  2. 2. IO = 3,978 kg·m²
  3. 3. atip = 14,71 m/s²
  4. 4. R = 12,26 N
  5. 5. ΔE = 5733 J
  6. 6. p = 28,57 %

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