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 = 2,4 mGOd = 0,4 mm = 6 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 6 kg і довжиною 2,4 m обертається навколо осі O, перпендикулярної до стрижня, на відстані 0,4 m від його центра G. Знайдіть його масовий момент інерції IO відносно цієї осі.

m = 6 kgL = 2,4 md = 0,4 m
IO = kg·m²
2.Легка
k = 0,5 mn = 1600 rpm250 kg

Маховик масою 250 kg має радіус інерції 0,5 m відносно своєї осі. Він обертається з частотою 1600 rpm. Знайдіть його кінетичну енергію Ek у kJ.

M = 250 kgk = 0,5 mn = 1600 rpm
Ek = kJ
3.Середня
ω = ?2,5 kgL = 0,7 mm = 7,5 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 7,5 kg і довжиною 0,7 m закріплено шарнірно за один кінець і відпускають зі стану спокою з горизонтального положення. До його вільного кінця прикріплено маленьку кульку масою 2,5 kg. Нехтуйте тертям і візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть кутову швидкість ω стрижня, коли він проходить вертикальне положення.

m = 7,5 kgL = 0,7 mmball = 2,5 kgg = 9,81 m/s²
ω = rad/s
4.Середня
v = ?2 kgL = 2,2 mm = 1,5 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 1,5 kg і довжиною 2,2 m закріплено шарнірно за один кінець і відпускають зі стану спокою з горизонтального положення. До його вільного кінця прикріплено маленьку кульку масою 2 kg. Нехтуйте тертям і візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть швидкість v вільного кінця, коли стрижень проходить вертикальне положення.

m = 1,5 kgL = 2,2 mmball = 2 kgg = 9,81 m/s²
v = m/s
5.Складна
380 m/s25 g0,64 mL = 1,1 m5 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 5 kg і довжиною 1,1 m висить у спокої на шарнірі без тертя на верхньому кінці. Куля масою 25 g, що летить горизонтально зі швидкістю 380 m/s, влучає в стрижень на 0,64 m нижче за шарнір і застрягає в ньому. Знайдіть кутову швидкість ω стрижня одразу після удару.

M = 5 kgL = 1,1 mm = 25 gv = 380 m/sd = 0,64 m
ω = rad/s
6.Складна
θ = 30°as = 8,5 m

порожниста куля котиться без проковзування по схилу, нахиленому під кутом 30° 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 = 30°I = (2/3)·m·r²g = 9,81 m/s²s = 8,5 m
t = s

Ключ відповідей

  1. 1. IO = 3,84 kg·m²
  2. 2. Ek = 877,3 kJ
  3. 3. ω = 5,919 rad/s
  4. 4. v = 6,891 m/s
  5. 5. ω = 3 rad/s
  6. 6. t = 2,403 s

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